MIMトンネルダイオードアンモニアガスセンサの研究

MIM隧道二极管氨气传感器的研究

• 批准号: 05650323
• 负责人: 奥山 克郎
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650323/
• 关键词: Pd MIMトンネルダイオード; 水素ガスセンサ; アンモニアガスセンサ

われわれは、Pd-Al_2O_3-Al MIM(Metal Insulator Metal)トンネルダイオードが,高感度水素ガスセンサとして動作することを,前年度示した。動作原理は,水素ガスの吸着によりPd電極の仕事関数が低下し,このためトンネル電流が増加することに基づく。前年度における問題点は,真空中に置かれたPd MIMダイオードは,導入した水素をパージしたときのトンネル電流の回復時間がきわめて長い(20時間以上)ことであった。本年度は,1.Pd MIMダイオード水素ガスセンサの回復時間の短縮化,および,2.アンモニアガスセンサとしての動作の可能性を検討した。1.水素ガスセンサ回復時間の短縮化:Pd MIMダイオードは,大気のような酸素を含む雰囲気中で水素ガスセンサとして動作させると,真空中で動作させた場合に比べ,感度が約1/4に低下するものの,回復時間は数分以内に減少することが分かった。これは,Pd電極表面の水素が,空気中の酸素と反応して水蒸気となり,急速にPd表面を離脱するためと考えられる。したがって,Pd MIMダイオードは,空気中で動作させた場合,十分な感度と数分の応答時間を持つ水素ガスセンサとなることが分かった。2.アンモニアガスセンサとしての検討:Pt,またはIrはアンモニアの分解触媒として働く。そこで,Pd電極表面にPt,またはIrを島状に蒸着修飾したPd MIMダイオードのアンモニアガスに対する応答を調べた。室温において,窒素ガス中へ0.9%混入したアンモニアガスに対し,トンネル電流の変化は50%であった。この値は,このダイオードの水素ガスに対する応答感度の1/10〜1/100程度である。また,Pt触媒なしの,Pd MIMダイオードのアンモニアに対する感度も同程度あることが分かった。これは,温室では,Ptはアンモニアガスを有効に分解する触媒として動作していないことを示す。Irに関しては,現在実験中である。以上の研究成果の一部は,平成5年秋応用物理学会で報告し(29aZ/I9),J.Appl.Phys.に掲載予定である。

Pd-Al_2O_3-Al MIM(Metal Insulator Metal) is a new type of metal with high sensitivity. The principle of operation is that the absorption of water in Pd electrode is low, and the current in Pd electrode is high. Previous year's problem point, vacuum in the middle of the Pd MIM, introduction of water element, the recovery time of the current is long (more than 20 times) This year, 1. The shortening of recovery time of Pd MIM system, 2. The possibility of operation of Pd MIM system is discussed. 1. Shortening of the recovery time of water element:Pd MIM, high temperature, high temperature For example, the water element on the surface of Pd electrode, the acid element in the air, the water vapor, and the rapid separation of Pd surface. In the event of an action in the air, ten minutes of sensitivity and several minutes of response time are maintained. 2. The separation of the solvent from the solvent is discussed in detail below:Pt, Ir and Pt. For example, Pt and Ir on the surface of Pd electrode can be modified by evaporation of Pt and Ir on the surface of Pd electrode. At room temperature, 0.9% of the temperature is mixed with the temperature, and the current is reduced to 50%. This value is 1/10 to 1/100 of the sensitivity of the response to the water element. Pt catalyst, Pd MIM catalyst,Pd MIM catalyst, Pd catalyst,Pd MIM catalyst, Pd MIM catalyst, Pd catalyst, Pd MIM catalyst, Pd MIM catalyst, Pd catalyst, Pd MIM catalyst, Pd catalyst, Pd MIM catalyst, This is the first time I've ever seen a woman. I'm sorry, but I'm sorry. Part of the above research results were published in the autumn of Heisei 5 in the report of the Institute of Physics (29aZ/I9), J. Appl.Phys.

项目成果

K.Okuyama: "An Al-Al_2O_3-Pd Junction Hydrogen Sensor" Journal of Applied Physics. 76(発表予定). (1994)

K.Okuyama：“Al-Al_2O_3-Pd 结氢传感器”应用物理学杂志 76（待出版）。