抄録
我々はフェライト系エピタキシャル薄膜のNO2ガス検出特性を検討している。微粒子を堆積した構造をもつ従来のセンサはNO2に対して感度が高い一方で、多孔構造を構成する粒子のネック部からのガス脱離の応答時間が長いと考えられる。そこで、単結晶基板上に感応層であるTi添加ZnFe2O4(ZFTO)をエピタキシャル成長させた膜のガスセンシング特性を検討している。エピタキシャル薄膜は表面が平滑で、応答速度が速いと考えられる。一方、ガス吸着面積が小さいことから、多孔構造センサと比較し感度が低下すると予想される。感応層が厚いとガスが吸着する表面層に対して、深部の抵抗(一定値)が並列接続されるため、見掛け上、検出感度が落ちると予想される。一方、膜厚が薄くなると成長界面付近の結晶性低下のために、感度が低下すると考えられる。そこで、感度向上のために、感応層の結晶性を保ったまま薄膜化するZFTO/ZFO/YSZホモエピタキシャル成長構造を検討している。本研究ではNO2をモデルガスとして、エピタキシャル薄膜センサの可能性を検討した。