研究課題
基盤研究(C)
SOI層からなるマイクロエアブリッジに面発熱マイクロヒータと高感度pnダイオード温度センサとを一緒に搭載した熱型デバイスで種々のセンサの研究を行った。特に、研究過程で発明した気体センシングデバイスを中心に研究し、次のような実験結果を得た。1.一個のpn接合ダイオードで、-200℃から500℃程度まで、バイアス調整で極めて高感度なサーミスタ的絶対温度センサを実証した。2.絶対湿度センサの試作とその動作確認を行い、150℃以下であれば周囲の雰囲気温度に依らない絶対湿度センシングを実証した。3.マイクロエアブリッジ(MAB)構造で、2個のダイオードサーミスタと1個のマイクロヒータを用いて、従来のピラニー真空計より2桁以上の高感度の真空計が達成された。大気圧(1x10^5Pa)から1x10^<-3>Pa程度の広範囲が計測できることが実証された。((株)メムス・コア)との共同研究)。4.絶対湿度センサ用にも使用でき、450℃の高温に昇温できる電極材料と配線構造を検討し、実証した((株)山形チノーとの共同研究)。5.微流量液体フローセンサを試作し、実証した(大研医器(株)と共同研究)。6.酵素反応を利用する熱型バイオセンサを提案し(特許出願)、基本実験とシミュレーションを行い、ダイオードサーミスタと酵素グルコースオキシダーゼを用いることにより十分、血糖値が計測できることが見積もられた。7.温度差のみ検出できる温度センサとして電流検出型熱電対を発明して(特許出願)、カンチレバやMAB構造に搭載することを試作し、検討した。8.ダイオードサーミスタを加熱しながら使用する加熱ダイオード温度センサを発明して(特許出願)、その動作を確認し、高感度(S/Nが大)の温度センサとなることを実証した。これらの成果の一部は特許出願し、また、多くの学会で発表すると共に、真空センサは企業から展示会で発表した。
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