有機膜を用いたガスセンサの高機能化

■電子情報部 筒口善央 米澤保人  橘泰至

 半導体ガスセンサは,工業用途だけでなく,家庭電化製品まで広く使用されている。しかし, 特定のガス検出を目的としたセンサであっても他のガス種にも反応するという問題がある。そのため,大気中の一般環境計測では誤検知・誤動作の可能性がある。この問題を解決するため,本研究では,NH3ガス用半導体ガスセンサ素子を作製し,その感応膜表面にガスフィルターとして有機膜を塗布することを試みた。有機膜としては,ガスセンサ動作温度でも使用可能なポリイミド膜を使用した。塗布条件等を検討した結果,他のガスの影響を抑えることができ,特にアミン系の同種ガスであるTMA(トリメチルアミン)に対するガス感度を約1/10に抑えることができた。また,開発したセンサ素子を搭載したNH3ガス計測器を試作した。
キーワード:ガスセンサ,アンモニア,ポリイミド膜

Development of a Gas Sensor Using Organic Film

Yoshiteru DOGUCHI, Yasuto YONEZAWA and Yasushi TACHIBANA

Semiconductor gas sensors are used not only for industry but also for home electronics. However, semiconductor gas sensors designed to detect a specific gas detect other gases as well. Accordingly, they cause incorrect detection or malfunction when measuring in an environment with many kinds of gas. In order to solve this problem, we made semiconductor gas sensor elements for NH3 gas, on which organic film was applied on the sensing surface as a gas filter. Polyimide film was used because it is effective in the operation temperature range of the sensor. By adjusting the film application conditions, the influence of other kinds of gas could be suppressed. In particular, sensitivity to TMA (trimethylamine) gas, which is of the same amine gas group as NH3 gas, could be reduced to one tenth. We made a prototype of an NH3 gas measurement unit equipped with our newly developed sensor elements.

Key Words:gas sensor, ammonia, organic film


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