研究課題
基盤研究(B)
近年、環境やアメニティの観点から、各種環境汚染ガス、揮発性有機化合物(VOC)、有機ガス、におい(悪臭)ガスなどのセンサ計測の重要性が高まっており、ppb〜数ppmレベルで存在するこれらのガスの計測には、半導体ガスセンサの感度を現行より飛躍的に向上させる必要があることが認識されている。我々は、センサのガス感度が、(1)酸化物一次粒子径、(2)増感剤、(3)感応体利用率、の3つの因子により支配されることをこれまでに明らかにしてきており、この3因子を融合したセンサ設計を行えば、ppbレベル計測に対応できる感度の飛躍的向上が期待できると考えている。本研究では、これらの因子を考慮した新しいセンサ作製方法について検討を行った。(1)SnO_2の粒子径制御によるメソポア孔導入とセンサの高感度化SnO_2の粒子径を増大させ、薄膜中にガス拡散に有用なポアを導入することを目的として、水熱処理条件を検討したところ、5〜16nmの範囲で均一な粒子径分布をもつSnO_2ゾルの調製に成功し、これらSnO_2ゾルを用いた薄膜型センサが、粒子径の増大に伴い、高いセンサ感度を示すことを明らかにした。(2)SnO_2のクラスター化による細孔導入とセンサの高感度化感応膜への細孔の導入として、SnO_2ゾルへのポリエチレングリコール添加を検討し、細孔を導入したセンサ素子が膜厚の増大にともないセンサ感度も増大することを明らかにした。(3)ボールミリングによる第二成分添加と微細構造制御SnO_2にCo_3O_4を第二成分として微量添加する方法として、ボールミル法を検討したところ、ボールミル時間の増加に伴い、10nm以上の細孔が感応膜中に導入され、COに対するセンサ感度も著しく増大することが確認された。その他、WO_3、TiO_2、第二成分添加SnO_2などについても検討を行い、センサの高感度化について重要な知見を得た。
すべて 2005 2004 2003 その他
すべて 雑誌論文 (40件)
Sensors and Actuators B 105
ページ: 437-442
Sensors and Actuators B (in press)
Sensors and Actuators B Vol.105
Sensors and Actuators B 98
ページ: 166-173
Sensors and Actuators B 101
ページ: 107-111
Sensors and Actuators B 103
ページ: 312-317
ページ: 386-391
Chemical Sensors VI : Chemical and Biological Sensors and Analytical Methods, Electrochemical Society Proceedings 2004-08
ページ: 1-9
ページ: 43-48
Ceramic Engineering and Science Proceedings 25(3)
ページ: 477-482
Sensors and Actuators B, Vol.98
Sensors and Actuators B Vol.101
Sensors and Actuators B Vol.103
Chemical Sensors VI : Chemical and Biological Sensors and Analytical Methods, Electrochemical Society Proc. Volume 2004-08
Ceramic Engineering and Science Proc. Vol.25, Issue 3
Catalysis Surveys from Asia 7(1)
ページ: 63-75
Electrochemistry 71(7)
ページ: 509-510
Sensors and Actuators B 93
ページ: 486-494
ページ: 509-518
Sensors and Actuators B 95
ページ: 258-265
Sensors and Actuators B 96
ページ: 226-233
Ceramic Engineering and Science Proc. 24(4)
ページ: 101-106
Catalysis Surveys from Asia Vol.7, No.1
Electrochemistry Vol.71 (No.7)
Sensors and Actuators B Vol.93
Sensors and Actuators B Vol.95
Sensors and Actuators B Vol.96
Ceramic Engineering and Science Proc. Vol.24, Issue 4
