金属超微粒子分散型ガスセンサー

Research Project

Project/Area Number	61227007
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	小宮山宏東大, 工学部, 助教授 (80011188)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 1986: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	ガスセンサ / 超微粒子 / 金 / 銀
Research Abstract	現在、ガスセンサ素子として使用されているSn【O_2】などの半導体素子、部分安定化Zn【O_2】などの固体電解質などと、原理的に異なるセンサ素子の可能性を探索することが目的である。原理的に異なるセンサ素子の組合せによって、現在のガスセンサの基本的問題の1つである選択性を得ること、超微粒子が集積化のための秀れた素材となり得ることが、金属超微粒子をとりあげる理由である。以下に本年度の成果をまとめる。 1.素子の作成方法とガスセンシングの測定方法 3次元素子は、多孔質体の細孔中で超微粒子を安定化させるという試みで、金属塩溶液を多孔体に含浸、還元する湿式法によって作成した。2次元素子はスパックあるいは真空蒸着でガラス基板上に100〜200【A!゜】に折出させた連続薄膜を、大電流で切断、局部的に、不連続膜とした。金属としては、これまでに、Au,Ag,Pt,Pd,Niを検討した。ガスセンシングは、Ar,He,【O_2】,【C_2】【H_4】,【H_2】,COを被検ガスとした。 2.AgによるスイッチングとAuによる電流パルス超微粒子構造によると孝えられる2種のガスセンシング機構を発見した。3次元Ag素子であり、大電流で、超微粒子間隔の広い電界集中部を作成すると、【O_2】と【C_2】【H_4】,【H_2】などとの間で、【10^(-6)】Sという時定数で電気伝導が変化する。我々は、この現象をスイッチングと命名した。2次元素子Auも、やはり電界集中を生じさせると、ガス種によって著しく異なる電流パルスを生じる。この電流のVIは極度に非オーミックである。これらは、いずれも超微粒子の比表面積と格子ソフニングとが関連したガス吸着による形態変化を反映した現象と孝えられる。