(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子を用いるガス検知方法であって、
第１電極と第２電極の電極間に、誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加し、前記誘電体センサの共振周波数の変化に基づき、前記ガス吸着膜に吸着したガスを検知する工程、
ガスの検知後、前記電極間に第２信号を印加することにより前記誘電体センサを加熱して、前記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させる工程と
を含むガス検知方法。
【請求項２】
第１信号及び第２信号が交流電圧である、請求項１に記載のガス検知方法。
【請求項３】
第２信号の周波数が第１信号の周波数よりも高い、請求項２に記載のガス検知方法。
【請求項４】
第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも高い、請求項２又は３に記載のガス検知方法。
【請求項５】
前記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス検知方法。
【請求項６】
前記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス検知方法。
【請求項７】
前記ガス吸着膜が有機材料からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス検知方法。
【請求項８】
前記ガス検知素子として、ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス検知方法。
【請求項９】
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加する第１信号印加手段と、
第１信号の印加により共振駆動している誘電体センサの共振周波数を測定する共振周波数測定手段と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを加熱させる第２信号を印加する第２信号印加手段とを有する、ガス検知システム。
【請求項１０】
第１信号及び第２信号が交流電圧である、請求項９に記載のガス検知システム。
【請求項１１】
第２信号の周波数が第１信号の周波数よりも高い、請求項１０に記載のガス検知システム。
【請求項１２】
第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも高い、請求項１０又は１１に記載のガス検知システム。
【請求項１３】
前記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のガス検知システム。
【請求項１４】
前記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のガス検知システム。
【請求項１５】
前記ガス吸着膜が有機材料からなる、請求項９〜１４のいずれか１項に記載のガス検知システム。
【請求項１６】
前記ガス検知素子として、ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いる、請求項９〜１５のいずれか１項に記載のガス検知システム。
【請求項１７】
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子の該ガス吸着膜に吸着したガスを脱離させるガス脱離方法であって、
第１電極と第２電極の電極間に信号を印加することにより前記誘電体センサを加熱して、前記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させることを含む、ガス脱離方法。
【請求項１８】
前記の誘電体センサを加熱させる信号が交流電圧である、請求項１７に記載のガス脱離方法。
【請求項１９】
前記の誘電体センサを加熱させる交流電圧の周波数が、前記誘電体センサを共振駆動させる交流電圧の周波数よりも高い、請求項１８に記載のガス脱離方法。
【請求項２０】
前記の誘電体センサを加熱させる交流電圧の電圧が、前記誘電体センサを共振駆動させる交流電圧の電圧よりも高い、請求項１８又は１９に記載のガス脱離方法。
【請求項２１】
前記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のガス脱離方法。
【請求項２２】
前記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載のガス脱離方法。
【請求項２３】
前記ガス吸着膜が有機材料からなる、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載のガス脱離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検知方法、ガス検知システム及びガス脱離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中を漂うガスを検出するガス検知素子は、空気中に含まれる特定種のガス分子を吸着し、吸着の有無ないし吸着量をセンサで検出することにより目的のガスを検出する。このようなセンサの例として、質量マイクロバランシング（Ｍａｓｓ  ｍｉｃｒｏ−ｂａｌａｎｃｉｎｇ）法を利用したものが知られている。
質量マイクロバランシング法によるセンシングでは、微細な誘電体センサ（圧電センサ）に電圧をかけて誘電体センサを一定の周波数（共振周波数）で振動させ、誘電体センサ表面へのガス吸着による質量増加を共振周波数の減少として検出するものである。この誘電体センサの代表的なものとしてＱＣＭ（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍａｓｓ  ｍｉｃｒｏ−ｂａｌａｎｃｉｎｇ）が知られている。
ＱＣＭは、特定の角度（ＡＴ−カット）で切り出した水晶の薄膜の両面に電極を設け、電圧をかけることにより水晶面と水平方向に共振周波数でずり振動させる。この共振周波数は電極上に吸着したガスの質量に応じて減少するため、電極上の物質の質量変化を捉えることができる。
水晶の他にも、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）等のセラミック誘電体材料（圧電材料）が質量マイクロバランシング法に適用できる。これらの材料は水晶と異なり、スパッタ法、真空蒸着法等による成膜が可能であり、小型のガス検知素子をＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術で製造できる利点がある。【０００３】
質量マイクロバランシング法を利用したガス検知素子として、例えば特許文献１には、一対の電極が設けられた特定の振動子板と、少なくとも一方の電極上に形成された金属酸化物からなるガス吸着膜と、ガス吸着膜を加熱するためのヒーターとを備えたガス検出センサが開示されている。特許文献１記載の技術によれば、ヒーターの加熱により吸着ガスを脱離させることができ、測定回数を重ねても感度が低下しにくいとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０９１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
誘電体センサを備えたガス検知素子を用いて複数のガスを同時に検出しようとする場合、例えば、誘電体センサ表面に設けるガス吸着膜の種類の異なる複数の素子を集積化し、アレイ型ガス検知素子とすることが考えられる。この場合、集積化される個々の素子にはより一層の小型化が求められる。このような小型ガス検知素子はＭＥＭＳ技術により一体的に作製することができるが、上記特許文献１記載のように素子とは別にヒーターを設ける形態では、目的とする小型化に制約が生じる。【０００６】
本発明は、質量マイクロバランシング法を用いたガス検知方法において、ヒーター等の加熱部材を設けることなく、吸着させたガスをすばやく、十分に脱離（揮散）させることができ、繰り返して使用しても所望の検出感度を維持できるガス検知方法を提供することを課題とする。また本発明は、上記ガス検知方法を実施するのに好適で、素子の小型化も可能なガス検知システムを提供することを課題とする。また本発明は、上記ガス検知方法に適用するのに好適なガス脱離方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、誘電体センサを共振駆動させるために誘電体センサを挟んで設けられた１対の電極間に、誘電体センサを共振駆動させる信号とは異なる特定の信号を印加することにより、誘電体センサを短時間に、十分に加熱することができること、その結果、誘電体センサ上のガス吸着膜を効率的に加熱することができ、このガス吸着膜に吸着されたガスをすばやく、十分に脱離させることができることを見い出した。すなわち、ヒーター等の加熱部材を別途設けることなく、電極間に印加する信号を制御するだけでガス吸着膜に吸着していたガスを効率的に除去でき、それゆえ素子の小型化も可能になり、加熱後のすばやい冷却も実現できることを見い出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ねて完成されるに至ったものである。【０００８】
すなわち、本発明の課題は下記の手段により解決された。
〔１〕
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子を用いるガス検知方法であって、
第１電極と第２電極の電極間に、誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加し、上記誘電体センサの共振周波数の変化に基づき、上記ガス吸着膜に吸着したガスを検知する工程、
ガスの検知後、上記電極間に第２信号を印加することにより上記誘電体センサを加熱して、上記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させる工程と
を含むガス検知方法。
〔２〕
第１信号及び第２信号が交流電圧である、〔１〕に記載のガス検知方法。
〔３〕
第２信号の周波数が第１信号の周波数よりも高い、〔２〕に記載のガス検知方法。
〔４〕
第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも高い、〔２〕又は〔３〕に記載のガス検知方法。
〔５〕
上記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載のガス検知方法。
〔６〕
上記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載のガス検知方法。
〔７〕
上記ガス吸着膜が有機材料からなる、〔１〕〜〔６〕のいずれか１つに記載のガス検知方法。
〔８〕
上記ガス検知素子として、ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いる、〔１〕〜〔７〕のいずれか１つに記載のガス検知方法。
〔９〕
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加する第１信号印加手段と、
第１信号の印加により共振駆動している誘電体センサの共振周波数を測定する共振周波数測定手段と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを加熱させる第２信号を印加する第２信号印加手段とを有する、ガス検知システム。
〔１０〕
第１信号及び第２信号が交流電圧である、〔９〕に記載のガス検知システム。
〔１１〕
第２信号の周波数が第１信号の周波数よりも高い、〔１０〕に記載のガス検知システム。
〔１２〕
第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも高い、〔１０〕又は〔１１〕に記載のガス検知システム。
〔１３〕
上記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、〔９〕〜〔１２〕のいずれか１つに記載のガス検知システム。
〔１４〕
上記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、〔９〕〜〔１３〕のいずれか１つに記載のガス検知システム。
〔１５〕
上記ガス吸着膜が有機材料からなる、〔９〕〜〔１４〕のいずれか１つに記載のガス検知システム。
〔１６〕
上記ガス検知素子として、ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いる、〔９〕〜〔１５〕のいずれか１つに記載のガス検知システム。
〔１７〕
固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子のガス吸着膜に吸着したガスを脱離させるガス脱離方法であって、
第１電極と第２電極の電極間に信号を印加することにより上記誘電体センサを加熱して、上記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させることを含む、ガス脱離方法。
〔１８〕
上記の誘電体センサを加熱させる信号が交流電圧である、〔１７〕に記載のガス脱離方法。
〔１９〕
上記の誘電体センサを加熱させる交流電圧の周波数が、この誘電体センサを共振駆動させる交流電圧の周波数よりも高い、〔１８〕に記載のガス脱離方法。
〔２０〕
上記の誘電体センサを加熱させる交流電圧の電圧が、この誘電体センサを共振駆動させる交流電圧の電圧よりも高い、〔１８〕又は〔１９〕に記載のガス脱離方法。
〔２１〕
上記誘電体センサがセラミック誘電体材料からなる、〔１７〕〜〔２０〕のいずれか１つに記載のガス脱離方法。
〔２２〕
上記誘電体センサが、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなる、〔１７〕〜〔２１〕のいずれか１つに記載のガス脱離方法。
〔２３〕
上記ガス吸着膜が有機材料からなる、〔１７〕〜〔２２〕のいずれか１つに記載のガス脱離方法。【０００９】
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガス検知方法によれば、ヒーター等の加熱部材を設けることなく、電極間に印加する信号を制御するだけで、ガス吸着膜に吸着したガスをすばやく、十分に脱離させることができ、繰り返して使用しても所望の検出感度を維持することができる。また本発明のガス検知システムは、上記ガス検知方法の実施に好適に用いることができる。また本発明のガス脱離方法は、上記ガス検知方法におけるガス脱離工程として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のガス検知素子の積層構造を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例で製造したガス検知素子のＳＯＩ基板を模式的に示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、ＳＯＩ基板上に第１電極を設け、第１電極上にＰＺＴＮ膜を設けた状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜上にレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜をウェットエッチングした状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜をウェットエッチングした後にレジスト剥離液を用いてレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第１電極とのコンタクト形成用及び第２電極形成用のレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第１電極とのコンタクトと第２電極を形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第１電極とのコンタクトと第２電極を形成した後にレジスト剥離液を用いてレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｉ】図２Ｉは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第１電極及び基板表層（１５μｍＳｉ膜）のパターニング用のレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第１電極の一部をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｋ】図２Ｋは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、Ｓｉ膜の一部をエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｌ】図２Ｌは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、Ｓｉ膜の一部をエッチングにより除去した後にレジスト剥離液によりレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｍ】図２Ｍは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、次工程における保護を目的として、第２電極側にフォトレジストを形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｎ】図２Ｎは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、基板下面のパターニングのためのレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｏ】図２Ｏは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、基板下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｐ】図２Ｐは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、基板下面からＳｉ膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｑ】図２Ｑは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、基板下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｒ】図２Ｒは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、基板の下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した後に、レジスト剥離液によりすべてのレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図２Ｓ】図２Ｓは、実施例で製造したガス検知素子の製造フローにおいて、第２電極上にガス吸着膜を形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、実施例で採用したガス検知システムを説明するための系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態について以下に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［ガス検知方法］
本発明のガス検知方法では、固定された支持体と、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子を用いる。このガス検知素子は、例えばＭＥＭＳ技術により形成することが好ましい。本発明に用いるガス検知素子の積層構造を模式的に示す断面を図１に示す。図１は、支持体１上に、第１電極２、誘電体センサ３、第２電極４及びガス吸着膜５が順次設けられた積層構造を示すものである。
本発明に用いるガス検知素子を構成する各部材について説明する。
【００１４】
＜支持体＞
支持体（以下、基板とも称す。）は、本発明に用いるガスセンサ素子を支持する役割を担う部材である。支持体は、固定でき、素子を支持できれば特に制限はない。例えば、シリコン基板、ガラス基板、樹脂基板、セラミック基板等が挙げられ、ＭＥＭＳ技術による素子の作製を考慮すると、シリコン基板が好ましく、なかでもＳｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）基板を好適に用いることができる。ＳＯＩ基板を用いることにより、素子製造時のプロセスを少なくでき好ましい。
支持体の厚さは、０．２〜１０００ｍｍが好ましく、０．２〜１００ｍｍがより好ましく、０．２〜１０ｍｍがさらに好ましく、０．２〜０．４ｍｍが特に好ましい。
【００１５】
＜第１電極＞
第１電極は、後述する誘電体センサに対して電界を印加するための電極である。第１電極には、上記基板の構成材料ないし誘電体センサの構成材料との密着性が要求される。このような材料として、チタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等を好適に用いることができる。第１電極は、これらの材料をスパッタ法ないし真空蒸着法等により支持体上に製膜し、形成することができる。また、金属インクを用いてインクジェット印刷により第１電極を形成することもできる。
第１電極の厚さは、５０〜５００ｎｍが好ましく、１００〜２００ｎｍがより好ましい。
【００１６】
＜誘電体センサ＞
誘電体センサの構成材料としては、特定の信号を印加することにより共振駆動し得るものであれば特に制限はない。例えば、水晶振動子を使用することができ、またセラミック誘電体材料を用いることもできる。本発明のガス検知素子をＭＥＭＳデバイスとすることを考慮すると、誘電体センサはセラミック誘電体材料が好ましく、例えば、下記式（１）で表される１種又は２種以上のペロブスカイト型酸化物を用いることが好ましい。
ＸＺＯ３      （１）
ＸはＰｂを含む少なくとも１種の原子を示す。
ＺはＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｓｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｆｅ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の原子を示す。
Ｏは酸素原子である。
【００１７】
式（１）のペロブスカイト型酸化物において、Ｘ：Ｙ：Ｏ（モル比）は１：１：３である形態が標準であるが、式（１）のペロブスカイト型酸化物のモル比は、ペロブスカイト構造を取り得る範囲内で上記標準のモル比からずれていてもよい。すなわち、式（１）のペロブスカイト化合物は、Ｘ、Ｙ及びＯの合計モル数のうち３０％以下の割合で、他の原子がドープされていてもよい。
【００１８】
上記式（１）で表されるペロブスカイト型酸化物の具体例としては、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、ニッケルニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、亜鉛ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛等の鉛含有化合物、及びこれらの混晶系を挙げることができる。
【００１９】
また、本発明の誘電体センサの構成材料は、下記式（２）で表されることも好ましい。
Ｘａ（Ｚｒｘ，Ｔｉｙ，Ｍｂ−ｘ−ｙ）ｂＯｃ      （２）
ＸはＰｂを含む少なくとも１種の原子を示す。
ＭはＶ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｍｏ、及びＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の原子を示す。
ｘ、ｙ及びｂは次式を満たす。  ０＜ｘ＜ｂ、０＜ｙ＜ｂ、０≦ｂ−ｘ−ｙ
ａ：ｂ：ｃ＝１：１：３（モル比）が標準であるが、ペロブスカイト構造を取り得る範囲内でこの標準の比からずれてもよい。すなわち、式（２）のペロブスカイト化合物は、上記のＸ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍ及びＯの合計モル数のうち３０％以下の割合で、他の原子がドープされていてもよい。
【００２０】
一般式（２）のペロブスカイト型酸化物は、真性ＰＺＴ、あるいはＰＺＴのＢサイトの一部がＭで置換されたものである。Ｍは、ペロブスカイト型結晶構造において、４価であるＺｒ及びＴｉよりも価数の大きい原子であり、ＭがドープされたＰＺＴは、真性ＰＺＴよりも圧電性能等の特性が高められることが知られている。
【００２１】
ｂ−ｘ−ｙの上限値は、ペロブスカイト構造を取り得る範囲であれば特に制限されない。例えば、ＭがＮｂである場合、Ｎｂ／（Ｚｒ＋Ｔｉ＋Ｎｂ）モル比が０．０５以上０．２５以下であることが好ましく、０．０６以上０．２０以下であることがより好ましい。
【００２２】
上記式（１）ないし（２）の各式で表されるペロブスカイト型酸化物からなる膜は、高い圧電歪定数（ｄ３１定数）を有するため、この膜を備えた圧電アクチュエータは変異特性に優れたものとなる。なかでもＮｂを原子組成百分率で１２％程度ドープしたチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴＮ）は、これを蒸着して成膜することにより、例えば圧電歪定数ｄ３１＝２５０ｐｍ／Ｖを満たす膜とすることも可能となる。
また、式（１）ないし（２）の各式で表されるペロブスカイト型酸化物からなる膜を備えたアクチュエータは、電圧と変位特性との関係がより直線的であり、センサ特性に優れる。
【００２３】
本発明に用いられる誘電体センサの構成材料としては、上記の他にも、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムバリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム、ニオブ酸ナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、ビスマスフェライト等の非鉛含有化合物、及びこれらの混晶系を用いることもできる。また、ＢａＴｉＯ３、ＫａＮａＮｂＯ３、ＢｉＦｅＯ３等を用いることもでき、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の非ぺロブスカイト型の材料を用いることもできる。
【００２４】
本発明において上記誘電体センサは、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、及び窒化アルミニウムから選ばれる誘電体材料からなることも好ましい。
【００２５】
上述した誘電体センサの構成材料を、好ましくはスパッタ法ないし真空蒸着法等により第１電極上に製膜し、誘電体センサを形成することができる。
誘電体センサの厚さは、０．１〜１０μｍが好ましく、１〜３μｍがより好ましい。
【００２６】
＜第２電極＞
第２電極は、第１電極とともに誘電体センサに対して電界を印加するための電極として、誘電体センサ上に設けられる。第２電極の構成材料としては、誘電体センサとの密着性が高いものが好ましく、チタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等を用いることができる。第２電極は、これらの材料をスパッタ法ないし真空蒸着法等により誘電体センサ上に蒸着し、形成することができる。また、金属インクを用いてインクジェット印刷により第２電極を形成することもできる。
第２電極の厚さは、５０〜５００ｎｍが好ましく、１００〜２００ｎｍがより好ましい。
【００２７】
＜ガス吸着膜＞
ガス吸着膜の構成材料は、検出対象とするガスに対する吸着能を有すれば特に制限はなく、検出対象のガス種に応じて適宜に選択される。ガス吸着膜の構成材料は無機材料でもよく、有機材料であってもよく、ガス吸着の選択性の観点から有機材料であることが好ましい。この有機材料に特に制限はなく、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリエチレンビニルアセテート（ＰＥＶ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられるが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。また、ガス吸着膜として色素材料を用いることもできる。
ガス吸着膜として用い得る無機材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３等を挙げることができる。
【００２８】
一般に、ガス吸着膜の構成材料として、検知対象とするガスの溶解度パラメータ（ＳＰ値）に近いＳＰ値の材料を選択することにより、ガス吸着膜のガス吸着性がより高まる傾向にある。
【００２９】
ガス吸着膜は、各種塗布方法により形成することができる。例えば、ガス吸着膜の構成材料を溶解してなる塗布液を調製し、この塗布液を第１電極上に塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥することによりガス吸着膜を形成することができる。塗布方法に特に制限はなく、インクジェット法、ディップコート法、スピンコート法等を採用することができる。より高精度の膜形成を可能とする観点から、インクジェット法がより好ましい。
ガス吸着膜の厚さは０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜１μｍがより好ましい。
【００３０】
本発明に用いるガス検知素子は、ＭＥＭＳ技術により製造することが好ましい。ＭＥＭＳ技術を用いることにより、素子の小型化を図ることができ、素子の集積化も可能となる。これにより、ガス検知の高感度化、信頼性の向上、複数のガス種のマルチ検出等が可能となる。
【００３１】
続いて本発明のガス検知方法を構成するガス検知工程、及び吸着ガスの脱離工程について説明する。
【００３２】
＜ガス検知工程＞
本発明のガス検知方法では、第１電極と第２電極の電極間に、誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加し、上記誘電体センサの共振周波数（共振振動数）の変化に基づき、上記ガス吸着膜に吸着したガスを検知する工程（ガス検知工程）を含む。
第１信号は通常は交流電圧であり、この第１信号の印加により、誘電体センサを共振駆動させる。この状態で素子を検出対象ガスに曝し、検出対象ガスがガス吸着膜に吸着すると、ガス吸着膜の質量が増加する。結果、誘電体センサにかかる荷重がガス吸着分だけ増加し、共振駆動している誘電体センサの共振周波数が低下する。したがって、共振駆動している誘電体センサの共振周波数の変化を検出することにより、ガスを検知することができる。
第１信号は、第１信号の発信源から発信される。この第１信号の発信源としては、通常のファンクションジェネレータ、発振器（ＩＣ）、発振回路等を用いることができる。
誘電体センサの共振周波数は、例えば、インピーダンスアナライザ、スペクトロアナライザ、周波数カウンター、オシロスコープ、レーザードップラー変位計等を用いて測定することができる。このインピーダンスアナライザは、誘電体センサの共振駆動用信号（第１信号）の発信源としても使用することができるため好ましい。
【００３３】
本発明のガス検知方法では、ガス検知素子として、ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いることも好ましい。ガス吸着膜の構成材料が異なる２つ以上の素子を用いることにより、複数種のガスを一度に検出することが可能になる。また複数の各素子における誘電体センサの振動周波数パターンとガス種との関係をデータベース化しておくことにより、ガス種を同定することも可能になる。
【００３４】
＜吸着ガスの脱離工程＞
本発明のガス検知方法では、ガス検知工程の終了後、上記電極間に第２信号を印加することにより上記誘電体センサを加熱して、上記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させる工程（吸着ガスの揮散工程）を含む。
第２信号は通常は交流電圧であり、この第２信号の印加により、誘電体センサを短時間に、効率的に加熱することができる。この第２信号は、誘電体センサを共振駆動させる信号ではない点で第１信号とは異なる。すなわち、第２信号は通常は、第１信号よりも周波数の高い交流電圧であるか、あるいは第１信号の交流電圧よりも高電圧の信号である。第２信号は第１信号よりの高周波数かつ高電圧であることが好ましい。このような第２信号を、誘電体センサは共振駆動エネルギーに変換することができず、誘電体センサに印加された第２信号は誘電損失により熱エネルギーに変換される。
この第２信号の印加により誘電体センサが加熱されると、その上に設けられた第１電極を介してガス吸着膜が加熱され、ガス吸着膜に吸着していたガスを十分に脱離させることができ（例えば数秒〜１分程度で吸着ガスを脱離させることができ）、ガス吸着膜を初期状態（ガス吸着のない状態）へと再生することができる。すなわち、ヒーター等の加熱部材を別途設ける形態と異なり、少ない電力で簡便に、迅速に脱ガスを行うことが可能になる。
本発明で規定する積層構造の素子の熱容量は小さく、第２信号の印加によりすばやく加熱され、また第２信号の印加を止めれば自然に、すばやく冷却される（例えば、数秒で加熱前の温度に戻すことができる）。
【００３５】
吸着ガスの脱離工程において、第２信号による誘電体センサの加熱温度は第２信号の周波数ないし電圧の高低により調整でき、脱離させるガスの種類に応じて適宜に調節される。
第２信号は、第２信号の発信源から発信される。この第２信号の発信源としては、通常のファンクションジェネレータ、発振器（ＩＣ）発振回路等を用いることができる。
吸着ガスの脱離工程を経ることにより、ガス吸着膜がいわゆる初期化される（例えば、初期状態における共振周波数の±２Ｈｚ以内に戻すことができる）ため、ガス検知素子は、次のガス検知が可能な状態になる。ガス吸着膜からのガスの脱離（除去）のレベルは、第１信号の印加による誘電体センサの共振周波数を測定することにより確認できる。
本発明のガス検知方法によれば、吸着ガスの脱離工程を迅速に行うことができ、測定効率をより向上させることができる。
【００３６】
［ガス検知システム］
本発明のガス検知システムは、上述した本発明のガス検知方法を実施するのに好適なシステムであり、
第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを共振駆動させる第１信号を印加する第１信号印加手段と、
第１信号の印加により共振駆動している誘電体センサの共振周波数を測定する共振周波数測定手段と、
第１電極と第２電極の電極間に誘電体センサを加熱させる第２信号を印加する第２信号印加手段とを有する。
【００３７】
第１電極、誘電体センサ、第２電極、ガス吸着膜の形態は、いずれも上述の本発明のガス検知方法で説明した形態と同じである。また、第１信号及び第２信号も、それぞれ、上述の本発明のガス検知方法で説明した第１信号及び第２信号と同じである。また、共振周波数測定手段としては、上述したインピーダンスアナライザ等を用いることができる。
【００３８】
本発明のガス検知システムにおいて、第１信号印加手段と第２信号印加手段は、１台の装置が担うこともできる（すなわち、第１信号印加手段と第２信号印加手段を兼ね備えた一の装置を採用することもできる）。また、上述のように信号印加手段として用いる装置を共振周波数測定手段として兼用することもできる。また、第１信号印加手段、共振周波数測定手段、及び第２信号印加手段として、それぞれ別の装置を採用してもよい。
信号印加手段として用い得る装置は上述した通りである。
【００３９】
本発明のガス検知システムは、本発明で規定する構成を有していれば、さらに他の構成を有してもよい。例えば、ガス検知素子を格納する容器（チャンバー、例えば金属ケース又は樹脂ケース）等を有してもよい。
【００４０】
［ガス脱離方法］
本発明のガス脱離方法は、第１電極と、誘電体センサと、第２電極と、ガス吸着膜とをこの順に積層してなるガス検知素子のガス吸着膜に吸着したガスを脱離させる方法であり、  第１電極と第２電極の電極間に信号を印加することにより上記誘電体センサを加熱して、上記ガス吸着膜に吸着されたガスを脱離させることを含む。
本発明のガス脱離方法において、第１電極、誘電体センサ、第２電極、ガス吸着膜の形態は、いずれも本発明のガス検知方法で説明した形態と同じである。また、電極間に印加する信号は、本発明のガス検知方法で説明した第２信号の形態と同じである。
本発明のガス脱離方法は、本発明のガス検知方法における吸着ガスの脱離工程として適用することができる。
【実施例】
【００４１】
本発明を実施例に基づきより詳細に説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。【００４２】
［ガス検知素子の製造］
図２Ａ〜図２Ｓに模式的に示す製造フローに従い、ガス検知素子を製造した。その詳細を説明する。【００４３】
支持体とする基板としては、図２Ａに示すＳＯＩ基板を用いた。この基板は、図２Ａ中、下から順にＳｉＯ２膜（２１、厚さ１μｍ）、Ｓｉ膜（２２、厚さ４００μｍ）、ＳｉＯ２膜（２３、厚さ１μｍ）、Ｓｉ膜（２４、厚さ１５μｍ）を有する積層構造となっている。【００４４】
基板上に、第１電極（２５、下部電極）としてＴｉ膜（厚さ２０ｎｍ）とＩｒ膜（厚さ１００ｎｍ）をＤＣスパッタ法により連続成膜し、次いで、Ｉｒ膜上に誘電体センサとしてＰＺＴＮ膜（２６、厚さ３μｍ）をＲＦスパッタ法により成膜した（図２Ｂ）。製膜条件を次に示す。
−第１電極製膜条件−
基板加熱温度：約３５０℃
投入電力：ＤＣ５００Ｗ
ガス：Ａｒガス
成膜圧力：０．４Ｐａ
−ＰＺＴＮ成膜条件−
基板加熱温度：約５００℃
投入電力：ＲＦ１ｋＷ
ガス：Ａｒガス：酸素（体積比１０：１）
成膜圧力：０．３５Ｐａ【００４５】
ＰＺＴＮ膜のパターニング用にレジスト（２７）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１５００、メルク社製）→乾燥→露光現像→ベーク、図２Ｃ〕。次いでＰＺＴＮ膜をウェットエッチングし（図２Ｄ）、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）を用いてレジスト（２７）を除去した（図２Ｅ）。【００４６】
下部電極とのコンタクト形成用及び上部電極形成用のレジスト（２８）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−５２１４、メルク社製）→乾燥→露光→ベーク→ネガポジ反転露光→現像→乾燥、図２Ｆ〕。【００４７】
下部電極とのコンタクト（２９）及び第２電極（３０、上部電極）としてＴｉ膜（厚さ２０ｎｍ）とＡｕ膜（厚さ１００ｎｍ）をＤＣスパッタ法により連続成膜した。製膜条件を次に示す（図２Ｇ）。
−下部電極とのコンタクト及び第２電極製膜条件−
基板加熱温度：室温
投入電力：ＤＣ５００Ｗ
ガス：Ａｒガス
成膜圧力：０．４Ｐａ
次いで、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりレジスト（２８）を除去し、下部電極とのコンタクト（２９）を形成し、また上部電極（３０）を形成した（図２Ｈ）。【００４８】
下部電極パターニング用及び基板表層（１５μｍＳｉ膜）パターニング用のレジスト（３１）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１５００、メルク社製）→乾燥→露光→現像→ベーク、図２Ｉ〕。【００４９】
ドライエッチングにより下部電極を除去し、次いでＳｉ膜をエッチングした後、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりレジスト（３１）を除去した（図２Ｊ、図２Ｋ、図２Ｌ）。【００５０】
次工程における保護を目的として、上部電極側にレジスト（３２）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１０ＸＴ、メルク社製）→乾燥→ベーク、図２Ｍ〕。【００５１】
基板の下面のパターニングのためのレジスト（３３）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−３１００、メルク社製）→乾燥→露光→現像→ベーク、図２Ｎ〕。【００５２】
基板の下面から１μｍＳｉＯ２膜（２１）、４００μｍＳｉ膜（２２）、及び１μｍＳｉＯ２膜（２３）を、ドライエッチングにより除去し、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりすべてのレジストを除去した（図２Ｏ、図２Ｐ、図２Ｑ、図２Ｒ）こうして得られた図２Ｒ中の左側に示す構造体を素子前駆体と称す。【００５３】
次いで、素子前駆体の上部電極上に、次のようにして図２Ｓに示すガス吸着膜３４を形成した。【００５４】
＜ガス吸着膜形成用塗布液の調製＞
ポリエチレンビニルアセテート（ＰＥＶＡ）をトルエンに溶解し、ＰＥＶＡを１質量％含有する塗布液を調製した。【００５５】
＜ガス吸着膜の形成＞
インクジェットプリンター（型式：ＤＭＰ−２８３１、富士フイルム社製）のカートリッジ（型式：ＤＭＣＬＣＰ−１１６１０）に上記塗布液を投入した。
素子前駆体に、Ｊｅｌｉｇｈｔ社製（Ｍｏｄｅｌ：１４４ＡＸ−１００）の装置を用いてＵＶクリーナー処理を５分間施した。この処理の直後に、上記インクジェットプリンターを用いて塗布液を打滴し（５０μｍピッチで６打滴、１打滴で１０ｐＬ吐出、吐出スピード：約７ｍ／ｓ）、塗布膜を形成した。
トルエンを完全に揮発させるために、真空オーブン（ＶＡＣ−１００、ＥＳＰＥＣ製）を用いて１２０℃で２時間、乾燥した。
こうして支持体上に第１電極、誘電体センサ、第２電極、ガス吸着膜がこの順に形成された、図２Ｓの左側に示されたガス検知素子を得た。【００５６】
［実験例］
上記で製造したガス検知素子を用いて、図３に示すシステムによりガス脱離試験を実施した。図３は本発明のシステムを説明する系統図である【００５７】
＜ガス発生ユニット４１＞
ガス発生ユニット４１として堀場エステック社製のＴＭ−１０２８を用いて目的のガスをチャンバー４２内へと供給した。【００５８】
＜測定チャンバー４２＞
測定チャンバー４２は、ガス検知素子を、素子の支持体を固定して格納している。チャンバー内部にはガス発生ユニットから矢印に沿ってガスが供給される。ガス発生ユニット４１から供給されたガスは、チャンバー内を流れてガス検知素子に接触し、次いでチャンバー外へと排出される。【００５９】
＜ガス濃度計４３＞
ガス濃度計４３は、チャンバー内を流れるガスの濃度をモニタリングする機器である。目的のガスが流れていることを確認する目的で設置した。このガス濃度計４３として理研計器社製のＴｉｇｅｒ（ＰＩＤ式ＶＯＣ濃度計）を用いた。【００６０】
＜第１信号印加手段４４  兼  共振周波数測定手段４４＞
共振駆動用の第１信号（交流電圧）の発信源として、また誘電体センサの共振周波数測定装置として、インピーダンスアナライザ（４２９４Ａ、アジレント社製）を用いた。このアナライザはチャンバー内に格納された素子４６の電極に接続されている。【００６１】
＜第２信号印加手段４５＞
誘電体センサを加熱するための第２信号（交流電圧）の発信源として、ファンクションジェネレーター（ＦＧ４１０、横河メータ＆インスツルメンツ社製）とアンプ（４００５、ＮＦ回路設計ブロック社製）を組合せて用いた。
なお、図３には、ガス検知素子の電極に第１信号を印加する配線を示しているが、第２信号を印加するときは、図３に示されたガス検知素子４６の電極と第１信号印加手段４４との接続を、ガス検知素子４６の電極と第２信号印加手段４５との接続に切り替えた。【００６２】
＜試験例１＞
測定チャンバー内にガス検知素子をセットし、チャンバー内を真空として水分等を除去した。ガス発生ユニットから窒素ガスのみを供給し、チャンバー内を大気圧にした。チャンバー内に窒素ガスを流しながら、インピーダンスアナライザから第１信号（交流電圧、２００〜４００ｋＨｚ  ｓｃａｎ  ０．１Ｖｒｍｓ  正弦波）を印加し、共振駆動する誘電体センサの共振周波数を測定した。測定された周波数が、検出対象ガスが無い状態における共振周波数（参照周波数）である。
次いで、ガス発生ユニットから供給するガスを、窒素ガスと１−ブタノールガス（沸点１１７℃）との混合ガス（１−ブタノール濃度１０ｐｐｍ）に切り替え、第１信号の印加により共振駆動している誘電体センサの共振周波数を測定した。この共振周波数の測定値が安定した時点における共振周波数が、１−ブタノールガス１０ｐｐｍが存在する場合の共振周波数となる。
続いて、ガスの供給を止め、チャンバーの上蓋を外すと同時に電極間に印加する信号を、インピーダンスアナライザから供給される第１信号から、ファンクションジェネレーターから供給される第２信号（交流電圧、１ＭＨｚ  １６Ｖｒｍｓ  矩形波）に切り替えた。この第２信号により、誘電体センサを１２０℃に加熱した。
第２信号を一定時間印加した後、第２信号を再び第１信号へと切り替え、誘電体センサの共振周波数を測定した。
上記の実験を繰り返し、測定された共振周波数が上記参照周波数と同じ周波数に戻るのに必要な第２信号の印加時間（１−ブタノールガス脱離完了時間）を決定した。【００６３】
＜比較試験例１−１＞
上記試験例１において、チャンバー上蓋を外した後、第１信号を第２信号へと切り替えずに、窒素ガスをチャンバー内に送風した。測定された共振周波数が上記参照周波数と同じ周波数に戻るのに必要な送風時間（１−ブタノールガス脱離完了時間）を決定した。【００６４】
＜比較試験例１−２＞
上記比較試験例１−１において、チャンバー上蓋を外した後、チャンバー内に窒素ガスを送風せずに、単にそのまま放置した。この場合、チャンバー上蓋を外して１時間以上放置しても、共振周波数が上記参照周波数と同じ周波数には戻らなかった。【００６５】
上記試験例１及び比較試験例１−１及び１−２の結果を下表に示す。【００６６】
【表１】
0006550550.tif 000002
【００６７】
上記表１に示されるように、チャンバーを開放しただでは、ガス吸着膜に吸着した１−ブタノールガスを十分に脱離させることはできなかった（比較試験例１−２）。また、チャンバーを開放し、チャンバー内に窒素ガスを送風した場合、ガス吸着膜に吸着した１−ブタノールガスが完全に脱離して参照信号に戻るまでに２９０秒を要した（比較試験例１−１）。
これに対し、電極間に第２信号を印加して誘電体センサを１２０℃に加熱した場合、１０秒間という極短時間、第２信号を印加しただけで、ガス吸着膜に吸着した１−ブタノールガスを完全に脱離させることができた（試験例１）。【００６８】
＜試験例２＞
検出対象ガスを１−ブタノールガス（濃度１０ｐｐｍ）からアセトンガス（濃度１０ｐｐｍ、沸点５６．３℃）に代え、また、第２信号の交流電圧を１ＭＨｚ  １３Ｖｒｍｓ  矩形波に代えた以外は、上記試験例１と同様にして、アセトンガス脱離完了時間を決定した。この第２信号により、誘電体センサを８０℃に加熱できる。【００６９】
＜比較試験例２−１＞
上記比較試験例１−１において、検出対象ガスを１−ブタノールガス（濃度１０ｐｐｍ）からアセトンガス（濃度１０ｐｐｍ）に代えた以外は比較試験例１−１と同様にして、アセトンガス脱離完了時間を決定した。【００７０】
＜比較試験例２−２＞
上記比較試験例１−２において、検出対象ガスを１−ブタノールガス（濃度１０ｐｐｍ）からアセトンガス（濃度１０ｐｐｍ）に代えた以外は比較試験例１−２と同様にして、アセトンガス脱離完了時間を決定した。【００７１】
上記各試験例及び比較試験例の結果を下表に示す。【００７２】
【表２】
0006550550.tif 000003
【００７３】
上記表２に示されるように、チャンバーを開放しただでは、ガス吸着膜に吸着したアセトンガスが完全に脱離して参照信号に戻るまでに１３０秒を要した（比較試験例２−２）。また、チャンバーを開放し、チャンバー内に窒素ガスを送風した場合、ガス吸着膜に吸着したアセトンガスが完全に脱離して参照信号に戻るまでに３０秒を要した（比較試験例２−１）。
これに対し、電極間に第２信号を印加して誘電体センサを８０℃に加熱した場合、５秒間という極短い間、第２信号を印加しただけで、ガス吸着膜に吸着したアセトンガスを完全に脱離させることができた（試験例２）。【００７４】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。【００７５】
本願は、２０１７年３月２８日に日本国で特許出願された特願２０１７−６３６０４に基づく優先権を主張するものであり、これはいずれもここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【００７６】
１    支持体（基板）
２    第１電極
３    誘電体センサ
４    第２電極
５    ガス吸着膜
２１  ＳｉＯ２膜
２２  Ｓｉ膜
２３  ＳｉＯ２膜
２４  Ｓｉ膜
２５  第１電極
２６  ＰＺＴＮ膜
２７、２８、３１、３２、３３  レジスト
２９  下部電極とのコンタクト
３０  第２電極
４１  ガス発生ユニット
４２  測定チャンバー
４３  ガス濃度計
４４  第１信号印加手段  兼  共振周波数測定手段
４５  第２信号印加手段
４６  ガス検知素子
【図１】
0006550550.tif 000004
【図２Ａ】
0006550550.tif 000005
【図２Ｂ】
0006550550.tif 000006
【図２Ｃ】
0006550550.tif 000007
【図２Ｄ】
0006550550.tif 000008
【図２Ｅ】
0006550550.tif 000009
【図２Ｆ】
0006550550.tif 000010
【図２Ｇ】
0006550550.tif 000011
【図２Ｈ】
0006550550.tif 000012
【図２Ｉ】
0006550550.tif 000013
【図２Ｊ】
0006550550.tif 000014
【図２Ｋ】
0006550550.tif 000015
【図２Ｌ】
0006550550.tif 000016
【図２Ｍ】
0006550550.tif 000017
【図２Ｎ】
0006550550.tif 000018
【図２Ｏ】
0006550550.tif 000019
【図２Ｐ】
0006550550.tif 000020
【図２Ｑ】
0006550550.tif 000021
【図２Ｒ】
0006550550.tif 000022
【図２Ｓ】
0006550550.tif 000023
【図３】
0006550550.tif 000024