MEMS CO2センサの作製とその応答への影響因子の検討

カテゴリ: 部門大会

論文No: 31am3-PLN-4

グループ名: 第34回「センサ・マイクロマシンとその応用システム」シンポジウム論文集

発行日: 2017/10/24

タイトル(英語): Fabrication of MEMS CO2 sensors and investigation of influencing factors on the response

著者名: 岩田 達哉(豊橋技術科学大学),松田 恭輔(豊橋技術科学大学),髙橋 一浩(豊橋技術科学大学),澤田 和明(豊橋技術科学大学)

著者名(英語): Tatsuya Iwata| Kyosuke Matsuda |Kazuhiro Takahashi| Kazuaki Sawada

キーワード: MEMSホットプレート,CO2センサ,金属酸化物半導体,SnO2,La2O3

要約(日本語): 小型低消費電力なスマートCO2センサ実現に向け，MEMSホットプレート上に半導体CO2センサを作製し、そのCO2応答を評価した．センサにはPt櫛歯電極上に堆積したLa2O3/SnO2積層構造を用いた．1000 ppmのCO2に対する応答は350°C近傍で最大となり，その値は約2.9と，従来の半導体CO2センサと比べても比較的高い応答を得ることに成功した．またこの時のヒーターの消費電力は約17 mWであった．一方，異なる電極間隔の素子についてCO2応答を評価したところ，電極間隔が小さくなるほど応答が増加する傾向がみられ，本素子のCO2センシングにおける電極界面抵抗の寄与の大きさが示唆された．さらに，200?4000 ppmの範囲においてCO2検出が可能であり，約200 ppmの分解能を有することが示された．

要約(英語): Semiconductor CO2 sensors were fabricated on micromachined hotplates, and their sensing characteristics were investigated. The sensor comprises Pt inter-digitated electrodes on which SnO2 and La2O3 layers are deposited as sensing materials. For 1000-ppm CO2, a maximum response of approximately 2.9, which is relatively high compared with those in previous studies, was obtained near 350°C, while the heater power for the temperature was approximately 17 mW. On the other hand, the sensor response increased as the gap of the electrodes decreased, indicating the significant contribution of the resistance component near the electrodes to CO2 sensing in this study. Additionally, the sensor successfully detected CO2 in the range of 200?4000 ppm with approximately 200-ppm resolution.

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