パルス電流印加ゲート構成によるFET水素センサの応答特性の高速化

奥井貴博; 牛田祐貴; 武市修蔵; 堺健司; 紀和利彦; 塚田啓二

文献

J-GLOBAL ID：201402259257166690 整理番号：14A0957157

パルス電流印加ゲート構成によるFET水素センサの応答特性の高速化

FET Hydrogen Sensor by Direct Heating of Platinum Metal Gate for Fast Response Time

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資料名：
巻： 134 号： 8 ページ： 264-269 (J-STAGE) 発行年： 2014年
JST資料番号： L3098A ISSN： 1341-8939 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

筆者らはFET水素センサを開発しているが,以前に開発した水素センサではセンサの出力の回復時間が長いという問題があった。本論文では,Pt/Ti-FET水素センサのゲート部の触媒金属に直接電流を印加する方法を提案し,パルス電流を印加することによる応答特性改善について評価した。印加電流無の状態での室温における水素応答は5分以上経過しても長期的にドリフトが続いた。しかし適当なパルス電流を印加し触媒部を瞬時的に高温にすることで,水素濃度1%の時の90%応答時間および90%回復時間はそれぞれ,1秒,30秒未満となり応答の高速化による再現性の高い特性の水素センサを実現した。また測定可能水素濃度として10ppm以上を得ることができた。

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分析機器 , トランジスタ

引用文献 (12件)：

(1) C. C. Cheng, Y. Y. Tsai, K. W. Lin, H. I. Chen, W. H. Hsu, H. M. Chuang, C. Y. Chen, and W. C. Liu : “Hydrogen sensing characteristics of Pd- and Pt-Al_0.3Ga_0.7As metal-semiconductor (MS) Schottky diodes”, Semicond. Sci. Tech, Vol. 19, pp. 778-782 (2004)
(2) W. P. Jakubik : “Investigations of thin film structures of WO₃ and WO₃ with Pd for hydrogen detection in a surface acoustic wave sensor system”, Thin Solid Films, Vol. 515, pp. 8345-8350 (2007)
(3) M. Yang, H. Liu, D. Zhang, and X. Tong : “Hydrogen sensing performance comparison of Pd layer and Pd/WO₃ composite thin film coated on side-polished single- and multimode fibers”, Sens. Act. B, Vol. 149, pp. 161-164 (2010)
(4) I. Eisele, T. Doll, and M. Burgmair : “Low power gas detection with FET sensors”, Sens. Act. B, Vol. 78, pp. 19-25 (2001)
(5) A. Trinchi, S. Kandasamy, and W. Wlodarski : “High temperature field effect hydrogen and hydrocarbon gas sensors based on SiC MOS devices”, Sens. Act. B, Vol. 133, pp. 705-716 (2008)

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