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檢測(cè)濃度為1000ppm以上的氫氣傳感器

日期:2025-07-10 13:13
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摘要:
日立制作所開(kāi)發(fā)出了在硅底板上制造的MOSFET柵電極上層疊Pt和Ti薄膜的氫氣傳感器。可在約1秒內(nèi)檢測(cè)濃度為1000ppm以上的氫氣。還具有出色的耐熱和耐濕性能。利用此次試制的氫氣傳感器進(jìn)行的壽命加速試驗(yàn)結(jié)果表明,產(chǎn)品可以使用3年以上。 

    傳感器部分的尺寸只有2mm×2mm。晶體管工作時(shí)的閾值電壓誤差小,可對(duì)氫氣濃度做出準(zhǔn)確的反應(yīng)。為促進(jìn)反應(yīng)只需加熱100℃左右,與使用陶瓷等材料的傳感器相比,可在低溫下工作。由此可將耗電量降至100mW。另外,還可簡(jiǎn)化防爆結(jié)構(gòu),使整個(gè)傳感器的尺寸減小。

    硅底板上MOSFET的柵極部分采用Pt薄膜時(shí),與采用Pd薄膜的原試制品相比,存在靈敏度低、Pt容易從絕緣膜上剝落下來(lái)等問(wèn)題。雖然可以通過(guò)在Pt與絕緣膜之間涂布勢(shì)壘金屬(BarrierMetal)這一具有粘著性的材料來(lái)解決這一問(wèn)題,但Pt與勢(shì)壘金屬會(huì)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致氫氣傳感器無(wú)法工作。此次,勢(shì)壘金屬采用Ti,并改進(jìn)了Pt的膜結(jié)構(gòu)和制造工藝。從而開(kāi)發(fā)出了柵極采用Pt且可高靈敏度反應(yīng),Pt不容易剝落的氫氣傳感器。

    該技術(shù)是受日本新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的委托而研發(fā)的。日立制作所將在2008年6月23~26日于東京都千代田區(qū)舉行的“平成19年度NEDO成果報(bào)告會(huì)”上公布此次的成果。

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