ひずみセンサーを応用した無酸素雰囲気中で動作する水素ガスセンサの開発

使用应变传感器开发在无氧气氛下工作的氢气传感器

基本信息

批准号：
14750038
负责人：
奥山澄雄
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)マイクロマシニングで作成したダイアフラムを用いた水素ガスセンサの作成(1)SOI基板を用いたバルクマイクロマシニングによるダイアフラム構造の作成電気学会で行っているSOI-MICS(SOI基板を用いたバルクマイクロマシン試作サービス)が本年稼動する予定があったため,チップの設計を行い準備をしていたが,最終的には試作サービスが動かず,チップを作ることができなかった.このためSOI基板を加工してダイアフラム構造を作成する検討を行った.本年度は全自動式開閉式管状炉(EPKRO-11K)および石英管電気炉を購入し,熱酸化プロセスおよび不純物拡散プロセスの実験的検討を行った.その結果,熱酸化プロセスについてはほぼ希望どおりのパラメータを実現できるようになったが,不純物拡散についてはまだ充分にコントロールできていない.また立体構造を作るために必要な異方性エッチングを行うために恒温槽を購入し,TMAHによってSOI基板の基板側をエッチングし,ほぼダイアフラム構造が作成できるようになった.今後は不純物拡散プロセスがコントロールできるようにパラメータを決定し,SOI基板を用いた水素ガスセンサ作成する.(2)表面マイクロマシンを用いた片持梁型センサの構造の検討表面マイクロマシニングによって作成した片持梁型水素ガスセンサアレイを多数組み合わせることにより,単独の片持梁で見られた,水素のない状態でもパターンが見えてしまう,という問題を解決した.あわせて,片持梁の組み合わせ方法を工夫することにより応答する水素ガス圧力をコントロールすることができることを明らかにした.この結果は2003年9月および2004年3月の応用物理学会において研究発表を行っている.(3)水素ガスセンシング特性に及ぼすPtおよび温度の効果の検討水素ガスを効率的に検出するためには被毒を軽減し,応答特性を良好なものにする必要がある.これらの点をPd・Ptを用いた抵抗式水素ガスセンサを用いて検討した.その結果,Pdに加えてPtを利用すること,温度を20℃程度上昇させることが非常に有効であることを明らかにした.この結果は応用物理学会東北支部にて発表している.

（1）使用微加工（1）使用SOI基板SOI-MICS（使用SOI底物进行大量微加工）创建diaphragm结构而制作的氢气传感器（1），电气工程师协会在电气工程师协会进行的soi-sii-MICS（批量微加工）进行了安排，但我们的计划是无法进行的，但我们的计划无法设计，因此在设计和启动方面，使工具不断地设计。筹码。因此，我们考虑处理SOI底物并创建隔膜结构。今年，我们决定使用全自动系统。我们购买了开放式/关闭的管状炉（Epkro-11k）和石英管电炉，并在热氧化过程和杂质扩散过程上进行了实验研究。结果，我们能够实现我们想要的热氧化过程所需的参数，但是我们尚未完全控制杂质扩散。此外，我们购买了一个恒温浴，以执行创建三维结构所需的各向异性蚀刻，并使用TMAH蚀刻了SOI底物的底物侧，以创建几乎diaphragm的结构。现在，我们将能够创建一个杂质扩散过程。确定参数，以便可以控制偏斜，并使用SOI底物创建氢气传感器。（2）通过将大量悬臂型氢气传感器阵列组合出由表面微加工产生的大量悬臂型氢气传感器阵列来检查悬臂型传感器的结构，即使在没有氢气的情况下也可见模式的问题。此外，可以揭示通过设计悬臂束的组合方法，可以控制响应氢气压力。结果于2003年9月和2004年3月在应用物理学会上呈现。（3）检查PT和温度对氢气感应性能的影响，以有效地检测到氢气，需要中毒，并且需要响应特征。使用PD和PT使用电阻氢气传感器检查了这些点。结果，可以发现，除了PD之外，使用PT并将温度提高约20°C非常有效。结果是在应用物理学协会的Tohoku分支中提出的。