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检测浓度为1000ppm以上的氢气传感器

日立制作所开发出了在硅底板上制造的MOSFET栅电极上层叠Pt和Ti薄膜的氢气传感器。可在约1秒内检测浓度为1000ppm以上的氢气。还具有出色的耐热和耐湿性能。利用此次试制的氢气传感器进行的寿命加速试验结果表明,产品可以使用3年以上。 

    传感器部分的尺寸只有2mm×2mm。晶体管工作时的阈值电压误差小,可对氢气浓度做出准确的反应。为促进反应只需加热100℃左右,与使用陶瓷等材料的传感器相比,可在低温下工作。由此可将耗电量降至100mW。另外,还可简化防爆结构,使整个传感器的尺寸减小。

    硅底板上MOSFET的栅极部分采用Pt薄膜时,与采用Pd薄膜的原试制品相比,存在灵敏度低、Pt容易从绝缘膜上剥落下来等问题。虽然可以通过在Pt与绝缘膜之间涂布势垒金属(BarrierMetal)这一具有粘着性的材料来解决这一问题,但Pt与势垒金属会发生反应,导致氢气传感器无法工作。此次,势垒金属采用Ti,并改进了Pt的膜结构和制造工艺。从而开发出了栅极采用Pt且可高灵敏度反应,Pt不容易剥落的氢气传感器。

    该技术是受日本新能源与产业技术开发机构(NEDO)的委托而研发的。日立制作所将在2008年6月23~26日于东京都千代田区举行的“平成19年度NEDO成果报告会”上公布此次的成果。

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