モジュレーションスパッタ法による半導体薄膜の機能設計と感性化学センサへの応用

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450041
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 南戸 秀仁 金沢工業大学, 工学部, 教授 (30133466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 草野 英二 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (00278095) ; 金原 粲 金沢工業大学, 工学部, 教授 (90010719)
• Keywords: スパッタリング / 薄膜 / 酸化物半導体 / 感性化学センサ / ガスセンサ / インテリジェントセンサ

Research Abstract

本年度は昨年度作製したモジュレーション・リアクティブ・スパッタ装置を用いて作製した酸化物半導体薄膜を用いたガスセンサ素子を作製するとともに、有機薄膜を用いた悪臭ガス用センサを作製し、その特性評価を行った。その結果、以下に示す成果を得た。
(1) スパッタ法で作製したTiO2薄膜およびTiO2:Bi薄膜を用いたセンサが、アセトンなどの有機溶媒からの「におい」に高感度かつ優れた選択性を示すことを明らかにできた。
(2) SnO2:Sb,Au薄膜を用いたセンサ素子が、アセトンやジエチルエーテルに高感度であることおよびVOx薄膜を用いたセンサが水素ガスのみに高い感度と優れた選択性を示すことを明らかにできた。
(3) 検知したいガスの溶解パラメーターを計算し、その値に近い溶解パラメーター値をもつ有機高分子材料を用い水晶振動子上に薄膜化して作製したセンサが「ねらったガス」に対して高い感度と優れた選択性を示すことを明らかにできた。この結果は、水晶振動子式「におい」センサを機能設計するうえで、有効であることを示す結果である。

Research Products

• [Publications] H.Nanto et al.: "Novel Chemical Sensor Using Polymer-Film-Coated Quartz Resonator for Discrimination of Aromas bran Different kind of Alcohols" Proceedings of the 9th CIMETEC. (印刷中). (1999)
• [Publications] H.Nanto et al.: "A Smart Gas Sensor Using Polymer-Film-Coated Quartz Resonators" Sensors and Actuators. (印刷中). (1999)
• [Publications] H.Nanto et al.: "Smart chemical sensor using polymer-film-coated quartz resonator for hydrocarbon and organic solvent gases" Proceedings of SPIE. 3535. 260-265 (1998)
• [Publications] 南戸秀仁他.: "悪臭規制ガス検知識別用水晶振動子式ガスセンサの機能設計" 日本味と勾学会誌. 5・3. 295-298 (1998)
• [Publications] H.Nanto et al.: "Smart Chemical Sensors Using ZnO Semiconducting Thin Films for Freshness Detection of Foods and Beverages" Proceeding of SPIE. 3328. 418-427 (1998)