イオン注入による酸化タングステン水素センサの応答特性制御

Hydrogen sensing characteristics of Ag implanted WO

武山 昭憲; 山本 春也; 吉川 正人; 伊藤 洋

Takeyama, Akinori; Yamamoto, Shunya; Yoshikawa, Masahito; Ito, Hiroshi

酸化タングステン(WO)を用いた抵抗式水素センサは、水素との反応により生ずる抵抗値の変化により水素を検知可能であり、構造が単純であることから安価な水素センサとして期待されている。センサ表面には水素分子を原子状にしてWOと反応させるための金属触媒(白金やパラジウム)が蒸着されているが、これに加え金を蒸着するとセンサの応答特性が向上する可能性が報告されている。一方、酸化物上の金属触媒の触媒効果は、酸化物と金属触媒との相互作用に大きく影響されるため、センサの応答特性向上のためには触媒-WO界面の制御が重要である。本研究では、WOに蒸着した金の触媒効果を向上させ水素センサの応答特性を向上させる可能性を探るべく、銀イオン注入と熱処理がセンサ応答特性に及ぼす影響を調べた。その結果、イオン注入したWOに触媒である金を蒸着後熱処理すると、水素センサの応答速度が向上することがわかった。これは熱処理により注入した銀が拡散し触媒である金-酸化タングステン界面が改善されるためと考えられ、酸化タングステンを用いた水素センサの応答特性をイオン注入により向上できる見通しを得た。

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