特開2015-219156IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電池駆動を念頭に置いた低消費電力型の薄膜ガスセンサに関し、詳しくは、選択燃焼層とガス感知膜との寸法関係等を改良することにより、ガス選択性の長期安定化を図った薄膜ガスセンサに関するものである。

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】経年的な使用によってもガス選択性能が低下することなく、長期にわたり安定的な特性を維持する薄膜ガスセンサを提供する。
【解決手段】Si基板1の一方の面に熱絶縁支持層2を形成し、熱絶縁支持層2の表面のほぼ中央部にヒータ層3を形成し、ヒータ層3を覆うように電気絶縁層4を形成し、電気絶縁層4の表面に一対の電極5を介してガス感知膜6を形成し、電極5とガス感知膜6とを覆うように選択燃焼層7を形成してなる薄膜ガスセンサにおいて、選択燃焼層7よりも内側に形成されるガス感知膜6の外周面と選択燃焼層7の外周面との間の最短距離aを、選択燃焼層7の膜厚以上とする。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

前述したように、薄膜ガスセンサにとってガス選択性の向上は重要な課題の一つであり、従来の薄膜ガスセンサに比べて、所定のガス選択性をより長期にわたって維持するという強い要請がある。
そこで、本発明の解決課題は、経年的な使用によってもガス選択性能の低下が小さく、より長期にわたり安定的な特性を維持する薄膜ガスセンサを提供することにある。
また、本発明の別の解決課題は、機械的強度を高めると共に消費電力の低減に寄与することができる薄膜ガスセンサを提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するため、請求項1に係る発明は、Si基板の一方の面に熱絶縁支持層を形成し、前記熱絶縁支持層の表面のほぼ中央部にヒータ層を形成し、前記ヒータ層を覆うように電気絶縁層を形成し、前記電気絶縁層の表面に一対の電極を介してガス感知膜を形成し、前記ガス感知膜を覆うように選択燃焼層を形成してなる薄膜ガスセンサにおいて、 前記選択燃焼層よりも内側に形成される前記ガス感知膜の外周面と、前記選・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、選択燃焼層よりも内側に形成されるガス感知膜の外周面と、選択燃焼層の外周面との間の最短距離を、選択燃焼層の膜厚以上としたことにより、当初のガス選択性を長期にわたって維持可能な薄膜ガスセンサを実現することができる。
また、ダイアフラムの直径及び膜厚を所定の範囲に設定すれば、機械的強度が強く、消費電力の低減に寄与する薄膜ガスセンサを得ることができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施形態を示す断面図である。

【図2】本発明の実施形態の主要部を示す平面図である。

【図3】本発明の実施形態の主要部を示す平面図である。

【図4】本発明の実施例及び比較例における水素選択比の変化率を示すグラフである。

【図5】特許文献1に記載された従来技術の断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1:Si基板   2:熱絶縁支持層   2a:熱酸化SiO2層   2b:CVD−Si3N4層   2c:CVD−SiO2層   3:ヒータ層   4:電気絶縁層(SiO2)   5:電極   6:ガス感知膜(Sb−doped SnO2)   7:選択燃焼層(Pd担持Al2O3焼結材)

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