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ITOは透明導電性膜として液晶等の表示素子に使われているが、公害の原因であるNOx等に対するガスセンサーにもなる。我々は、スパッタや電子シャワー法でITO薄膜を作製し、NO_2ガスに対するガス検知特性を調べた。その結果、一定濃度でNO_2ガスが流れている場合、スパッタ法に比べ電子シャワー法による膜は感度特性が優れていた。これは、基板表面に沿ってVLS(気・液・固相)ひげ結晶が電子シャワーでは成長し、荒れた表面が得られたためである。一般にひげ結晶は基板に垂直に伸びる。しかし、ITOひげ結晶は基板に沿ってか成長するか、この原因を解明した。
一方、光触媒を使ってトンネル内のNOxガス濃度を軽減することが考えられている。我々は、めっき法によるZnO膜を使った光触媒反応によりNO_2を分解した。更にこの安価で簡便なITOガスセンサーを光触媒反応のモニタリングに使った。NO_2ガスを密閉し光触媒反応を行ったが、多くのセンサーにおいて、漏れがないのにも関わらずNO_2濃度が時間とともに減少する傾向を示した。特に、センサー温度またはNO_2濃度が高い場合に顕著であった。測定を繰り返すとこの現象はなくなった。この現象は、NO_2吸着サイトには安定サイトと不安定サイトがあると考えることにより説明することが出来た。センサーの面積が小さ過ぎると漏れ現象が現れ、大きすぎると一定値に達する時間(応答速度)が長くかかった。つまり、センサー面積を適当に選べば、あるNO_2濃度に対して漏れ現象もなく、応答速度も速い
センサーを得ることが出来ることが分かった。適度な熱処理とセンサー面積を選ぶことにより、ITOガスセンサーを光触媒の基礎研究に使えることを可能にした。さらに、電子シャワー法によるITOひげ結晶膜自身にもZnO膜に相当する光触媒特性があることを見出した。
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