[其他]氧化錫薄膜氣敏元件

無效

• 申請號: 86102281
• 申請日: 1986-04-05
• 公開（公告）號: CN86102281A
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發明（設計）人: 松本毅;岡田治;中村裕司
• 申請（專利權）人: 大阪瓦斯株式會社
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;H01L49/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京

本發明涉及具有氧化錫薄膜（有半導體特性）的氣敏元件。

現在所使用的半導體氣敏元件，主要是用燒結法制作的。但燒結這種制作方法，由于其工藝復雜且包含影響產品性能的種種不定因素，故采用該法制成的元件在可靠性、穩定性和耐久性等方面難以滿足人們的要求。此外，用燒結法制作的產品，其尺寸有一固定下限，所以還有靈敏度低這樣的缺點。因此，人們努力開發薄膜式半導體氣敏元件以取代燒結式產品，但還沒有開發出在實用上可以取代燒結式產品的薄膜式氣敏元件。

薄膜式半導體氣敏元件難于應用的理由之一是在一般情況下它探測氫氣的性能雖然出色，但幾乎不能感知甲烷。為此，人們提出了將硅基片氧化使其表面形成SiO₂絕緣薄膜，并在其上邊摻Pt以形成SnO₂薄膜的方法（特開昭54-24094號公報）和在形成SiO₂絕緣膜的硅基片上摻P或B的方法（特開昭57-17849號公報）等等，但由于雜質原子難以均勻地摻入，故得不到預期的效果。

本發明人于上述現有技術，反復地作了各種實驗和研究，結果發現：選用金屬錫粉和氧化錫二者中的一種作為蒸發源材料，用物理汽相淀積（PVD）或化學汽相淀積（CVD）于特定條件下在基片表面形成一蒸發層，這時，在與氣相相接觸的界面，可生成具有特定晶體取向性的薄膜，而且所得到的薄膜，具有作為敏感元件的優良性能，它不僅對于氫氣，且對于甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等碳化氫類、氧氣等氣相等氣相成分均十分敏感。就是說，本發明將為人們提供下述氣敏元件。

“氧化錫薄膜氣敏元件的特征如下：在氧化錫薄膜氣敏元件中，用CuK作為射線源、對氣體探測表面的單晶取向性和結晶性作X線衍射時，設最強衍射線強度為I₁，第二、第三、第四和第五強的衍射線強度分別為I₂、I₃、I₄和I₅，那么這時，

（a）（211）面或（110）面的線強度最強，I₂/I₁≤0.6，而且I₁的半值寬度為0.58以上。或者

（b）I₁是（110）面或（101）面的線強度，I₂為（101）面或（110）面的線強度，I₂/I₁≥0.5，I₃/I₂＜0.6，I₁的半值寬度大于0.54。或者

（c）I₁為（110）面或（211）面的線強度，I₂為（101）面或（110）面的線強度，I₂/I₁≥0.5，I₃/I₂＜0.6，I₁的半值寬度在0.58以上。或者

（d）I₁、I₂和I₃分別為（110）面、（101）面和（211）中任一面上的線強度，I₃/I₁≥0.5，I₄/I₃＜0.6，I₁的半值寬度大于0.61。或者

（e）I₁、I₂、I₃和I₄分別為（110）面、（101）面、（211）面和（301）面中任一面上的線強度，I₄/I₁≥0.5，I₅/I₄＜0.6，I₁的半值寬度大于0.73。或者

（f）I₁為（301）面的線強度，I₂/I₁≤0.6，I₁的半值寬度大于0.60。或者

（g）I₁為（211）面或（301）面的線強度，I₂為（301）面或（211）面的線強度，I₂/I₁≥0.5，

I₃/I₂＜0.6，I₁的半值寬度大于0.3。”