水素検知増大効果を有するTiN膜を応用した高感度水素センサの研究

• 研究課題/領域番号: 24K07568
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 東京工業高等専門学校
• 研究代表者: 伊藤 浩 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40313043)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 水素センサ / TiN薄膜 / 半導体式ガスセンサ / MEMS

研究開始時の研究の概要

水素エネルギーは、持続可能水素社会の構築に必須なエネルギー源であるが容易に爆発する危険性があるため、その利用には高感度かつ迅速に検知する水素センサが必要不可欠である。現在市販の水素センサは、白金PtやパラジウムPdといった高価なレアメタルを使用し、応答性が低いなどの課題がある。そこで筆者らは、水素感度増強膜としてTiN（窒化チタン）膜を提案する。このTiNは水素透過性を持ち、水素センサの水素探知性能の増大効果に期待ができる。しかし、今までに研究例は無く、学術的知見は未だ未解明である。
よって本研究では、TiN水素センサのプロセスと性能を明らかにし、得られた知見を社会に提供するものである。