酸化スズ薄膜の作製とその化学センサ特性

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タイトル別名
  • Fabrication of tin oxide thin films and their chemical sensor performances

説明

【緒言】酸化スズ(IV)は酸化物半導体化学センサ材料として多用さ れている物質である。 通常、化学センサとしては、ナノ粒子に様々 な増活元素を加えて使用されている。しかしながら、化学センサ特 性に及ぼす因子の解明は、ナノ粒子であるが故、難しい。そこで我々 は酸化スズのセンサ特性の起源を探るべく、キャラクタリゼーショ ンが比較的容易な酸化スズ薄膜を対象とし、その表面構造・欠陥構 造とセンサ特性との関係について研究を進めている。本講演では、 この一環として、pulsed laser deposition（PLD)法により様々な基板 上に作製された酸化スズ薄膜のキャラクタリゼーションとそのセ ンサ特性の結果について報告する。 【実験】PLD 法により、酸化スズ焼結体ペレットをターゲットと し、様々な基板上に酸化スズ薄膜を作製した。これらの薄膜を、 XRD 法により相を同定すると共に、AFM、SEM により表面微構造 を観察した。さらに、電気的評価を行うことで半導体としての物性 を評価した。これらの薄膜のセンサ特性を評価するために、金を電 極として、様々な温度で、CO, NO2, H2 ガスに対する薄膜の電気抵 抗変化を計測した。 【結果】シリカガラスを基板とした場合、1.3×10-3 Pa の酸素分圧下、 650℃以上で薄膜を作製した場合に、ルチル型の結晶構造を有する 酸化スズ薄膜が得られた。また、700℃以上では、酸化スズの再蒸 発により薄膜は得られなかった。得られた酸化スズは、Fig.1 に示 すように、微結晶より構成され、製膜時間が長くなるに従い、粒径 が増大する傾向が得られた。Fig. 2 に、650oC で作製した酸化スズ 薄膜の350 oC におけるセンサ特性を示す。本研究で作製した酸化 スズ薄膜のセンサ特性は、H2 では抵抗が減少し、NO2 では増加す るといったn 型半導体センサとして機能していることが確認され たが、CO を用いた場合の変化は非常に小さなものであった。当日 は、ガスセンサ特性に影響をおよぼす各種因子について、物性評価 結果に基づき議論する。

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詳細情報 詳細情報について

  • CRID
    1390001205620513920
  • NII論文ID
    130006980245
  • DOI
    10.14853/pcersj.2009s.0.62.0
  • 本文言語コード
    ja
  • データソース種別
    • JaLC
    • CiNii Articles
  • 抄録ライセンスフラグ
    使用不可

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