Surface Photo Voltage (SPV) Type NO, NO2 Gas Sensor Fabricated by Mesoporous Materials with Uniform Pore Size and Ordered Pore Structure

大気汚染物質であるNOxガスは,排気ガス等の燃焼プロセ スから排出され,その環境中の濃度は年々増大の一途をた どっている。このガスは,直接的に人体に悪影響を及ぼす ばかりでなく,間接的にも酸性雨やオキシダントの原因と なり,人々に大きな被害をもたらしている。このため,各 国に於いても,大気中におけるその濃度基準が定められて おり,大気中濃度基準観測のため,高感度で携帯性に優れ たNOxガスセンサーの開発が急務とされている。 携帯型高感度センシング手法の一つとして,Surface Photo Voltage(SPV)法がある。この方法は,Metal Insulator Semiconductor (MIS)構造を用い,以下に示す方法でガスを センシングする。第一に,絶縁層へのガス吸着により,絶 縁層の静電容量を変化させる。第二に,この静電容量の変 化が半導体表面電位を変化させる。最後に,この半導体表 面電位の変化をLED誘起の光電流で測定する。このため, SPVのセンサー特性向上のためには,絶縁層のガス吸着特 性を改善すれば良い。この様に,ガス吸着を原理としてい るため,NOxガスのセンシングも可能となる。そのため, 我々のグループでは,ガス吸着特性に優れたメソポーラス シリカ材料を作製し,SPVデバイスに導入した。 メソポーラスシリカは,均一メソ細孔と規則構造を有す るシリカの多孔体である。これは,界面活性剤のミセル 構造を超分子鋳型として利用し,ゾルゲル反応によりシリ カをそのミセル表面上にフレームワークとして生成させ, 分子鋳型を焼成除去することにより作製する。そのため, 論 文