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PDF/月刊誌論文/code:pg_0805_03 マテリアル インテグレーション 2008年5月号
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PDF/月刊誌論文/code:pg_0805_03 マテリアル インテグレーション 2008年5月号
MATERIALS INTEGRATION 化学センサの新展開(第1章/ガスセンサ・第2章/バイオセンサ・イオンセンサ)
ナノ構造制御した半導体ガスセンサ
■著者
九州大学大学院総合理工学研究院 島ノ江 憲剛
■要約
近年,各種環境汚染ガス,揮発性有機化合物 (VOCs) ,有機ガス,におい(悪臭)ガスなどのppb〜数ppmレベルで存在するガスのセンサ計測の重要性が高まっている.これらの計測には,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が,最近の研究によりこれが達成できる可能性が高まっている.従来の半導体ガスセンサは,ガスと酸化物の吸着酸素(あるいは表面酸素)との反応の結果,酸化物粒子間の粒界ポテンシャルが変化して電気抵抗が変わることを利用している.またセンサのガス感度(空気中とガス中での電気抵抗の比)の向上には,(1) 酸化物粒子表面にPdなどの活性の高い成分を分散すると電子的あるいは化学的な機構により感度が飛躍的に向上する増感効果,(2) 粒子径と空間電荷層厚みとの比が2以下になると感度が急上昇する酸化物一次粒子径効果,(3) ガスが多孔質感応体のすみずみまで到達できるような高次構造にすれば感度が格段に向上する感応体利用率の有用性,が重要であることが知られている.ここでは,これら3つの制御因子について概説する.
