JPH01235201A - サーミスタ用酸化物半導体 - Google Patents
サーミスタ用酸化物半導体Info
- Publication number
- JPH01235201A JPH01235201A JP63061045A JP6104588A JPH01235201A JP H01235201 A JPH01235201 A JP H01235201A JP 63061045 A JP63061045 A JP 63061045A JP 6104588 A JP6104588 A JP 6104588A JP H01235201 A JPH01235201 A JP H01235201A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- oxide semiconductor
- constant
- atom
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高応答性の温度センサとして利用できるとこ
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
ろの負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体に関するものである。
従来の技術
従来、汎用ディスク型サーミスタとしては、Ｍｎ−Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｕ酸化物系サーミスタ材料であって、しかも
その結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用いられ
てきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一般的
に、比抵抗及びサーミスタ定数Ｂで示される。サーミス
タ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表すも
ので。
−Ｎｉ−Ｃｕ酸化物系サーミスタ材料であって、しかも
その結晶構造がスピネル構造をとるものが主に用いられ
てきた。サーミスタ材料の電気的特性としては、一般的
に、比抵抗及びサーミスタ定数Ｂで示される。サーミス
タ定数（以下Ｂ定数と記す）は抵抗の温度勾配を表すも
ので。
具体的にはサーミスタ材料のバンドギャップに相当する
活性化エネルギーにより決定される。従って、Ｂ定数が
大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく、即ち応答
性が良くなる（、ｔた。比抵抗とＢ定数には第１図に示
すように相関性があり。
活性化エネルギーにより決定される。従って、Ｂ定数が
大きい程、温度に対する抵抗値変化が大きく、即ち応答
性が良くなる（、ｔた。比抵抗とＢ定数には第１図に示
すように相関性があり。
現在の汎用サーミスタ材料は図中１で囲んだ領域、つま
り比抵抗が数１０〜数１００ｋｇ・眞、Ｂ定 。
り比抵抗が数１０〜数１００ｋｇ・眞、Ｂ定 。
数２６００〜５０００にのものが用いられている。
また、酸化コバルトとリチウムを組合わせた酸化物半導
体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１
つとして説明される原子価制御理論の実例で、古（７１
！ＲＷＫＹらにより取り上げられている。
体としては、一般的に酸化物半導体材料の導電機構の１
つとして説明される原子価制御理論の実例で、古（７１
！ＲＷＫＹらにより取り上げられている。
（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒｅ５ｅｒｏｈ Ｒｅｐｏｒｔ
５１７３しかしながら、ｖｘａｗｘｙらの検討はあ
くまでも研究的な段階で終っており、サーミスタとして
の用途開発以前のものであって、サーミスタ材料として
の検討は二本によって記載されたもの（（株）日立製作
所、中央研究所創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４５
．昭和３７年）があるだけである。二本の検討結果によ
れば、比抵抗及びＢ定数とも低く、サーミスタとして適
するものではなく、これに準するものと記載されている
。
５１７３しかしながら、ｖｘａｗｘｙらの検討はあ
くまでも研究的な段階で終っており、サーミスタとして
の用途開発以前のものであって、サーミスタ材料として
の検討は二本によって記載されたもの（（株）日立製作
所、中央研究所創立二十周年記念論文集、Ｐ３０〜４５
．昭和３７年）があるだけである。二本の検討結果によ
れば、比抵抗及びＢ定数とも低く、サーミスタとして適
するものではなく、これに準するものと記載されている
。
発明が解決しようとする課題
従来より、自動車の水温計用あるいはアイロンの温度セ
ンサ用等として、応答性を良くすることを目的にした、
比抵抗が低（、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記第１図の汎用サーミスタ材料ではこの要
望を満足することができなかった。
ンサ用等として、応答性を良くすることを目的にした、
比抵抗が低（、Ｂ定数の高いサーミスタ材料が要望され
てきたが、上記第１図の汎用サーミスタ材料ではこの要
望を満足することができなかった。
本発明は、この要望を満足できるサーミスタ材料、すな
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的と
するものである。
わちサーミスタ用酸化物半導体を提供することを目的と
するものである。
課題を解決するための手段
本発明は上記要望を達成するために、前述のＣｏ−Ｌｉ
系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解
決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導
体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素
としてコバルト（Ｇｏ）Ｔｏ、Ｏ〜９８．０原子％、銅
（Ｃｕ）０．５〜４．０原子％、リチウＡ （Ｌｉ）
１．０〜２０．０原子％及びハーフニウム（Ｉｆ）ｏ、
ｅｓ〜５．０原子％の４種を合計１００原子％含有して
なるものである。
系酸化物半導体を見直し、改良を加えることによって解
決できたものである。本発明のサーミスタ用酸化物半導
体は、金属酸化物の焼結混合体よりなり、その金属元素
としてコバルト（Ｇｏ）Ｔｏ、Ｏ〜９８．０原子％、銅
（Ｃｕ）０．５〜４．０原子％、リチウＡ （Ｌｉ）
１．０〜２０．０原子％及びハーフニウム（Ｉｆ）ｏ、
ｅｓ〜５．０原子％の４種を合計１００原子％含有して
なるものである。
作用
この構成により、第１図の実線で囲まれた領域２の比抵
抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得
ることができることとなる。ここで、この半導体は酸化
コバルト（Ｃｏｏ） が基本組成であって、四酸化二
コバルト （Ｃｏｓ ｏ４’）が生成される場合には、
ホッピング伝導の寄与により、高Ｂ定数を達成すること
ができない。
抗が低く、Ｂ定数の高いサーミスタ用酸化物半導体を得
ることができることとなる。ここで、この半導体は酸化
コバルト（Ｃｏｏ） が基本組成であって、四酸化二
コバルト （Ｃｏｓ ｏ４’）が生成される場合には、
ホッピング伝導の寄与により、高Ｂ定数を達成すること
ができない。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
市販の原料である酸化コバルト、酸化鋼、酸化リチウム
及び酸化ハーフニウムを後述する表に示すようにそれぞ
れの原子％の組成になるように配合した。ここで、サー
ミスタ製造工程を例示すると、これらの配合組成物をボ
ールミルで湿式混合し、そのスラリーを乾燥後８００℃
の温度で仮焼し、その仮焼物を再びボールミルで湿式粉
砕混合を行った。こうして得られたスラリーを乾燥し、
ポリビニルアルコールをバインダーとして添加混合し、
所要量採って円板状に加圧成形し成形品を多数作り、こ
れらを窒素ガスフロー中１２ｏＯ℃〜１３００℃で２時
間焼成した。こうして得られた円板状焼結体の両面にム
ｇを主成分とする電極を設けた。これらの試料について
２６℃及び６０℃での抵抗値（それぞれの”２５及びＲ
５゜）を測定し、２６℃での比抵抗ｐ２５を下記（１）
式より、またＢ定数を（２り式より算出した。
及び酸化ハーフニウムを後述する表に示すようにそれぞ
れの原子％の組成になるように配合した。ここで、サー
ミスタ製造工程を例示すると、これらの配合組成物をボ
ールミルで湿式混合し、そのスラリーを乾燥後８００℃
の温度で仮焼し、その仮焼物を再びボールミルで湿式粉
砕混合を行った。こうして得られたスラリーを乾燥し、
ポリビニルアルコールをバインダーとして添加混合し、
所要量採って円板状に加圧成形し成形品を多数作り、こ
れらを窒素ガスフロー中１２ｏＯ℃〜１３００℃で２時
間焼成した。こうして得られた円板状焼結体の両面にム
ｇを主成分とする電極を設けた。これらの試料について
２６℃及び６０℃での抵抗値（それぞれの”２５及びＲ
５゜）を測定し、２６℃での比抵抗ｐ２５を下記（１）
式より、またＢ定数を（２り式より算出した。
（１＝電極面積、＋１＝電極間距離）
これらの結果を下表にまとめて示す。
本日は比較用試料
上述したように、第１図中実線で囲んだ領域２が本発明
の目的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領
域は、センサとして高応答性を達成するために機器側か
ら要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（比抵抗
及びＢ定数）として置き換えたものである。
の目的とする低比抵抗、高Ｂ定数の領域である。この領
域は、センサとして高応答性を達成するために機器側か
ら要望された電気特性をサーミスタ材料の特性（比抵抗
及びＢ定数）として置き換えたものである。
前表において、試料番号１．５，６，９，１０゜１５．
１８は、この実線で囲んだ領域２に含まれない。つまり
機器メーカの要望を満足しないという点から、本発明の
範囲外とした。
１８は、この実線で囲んだ領域２に含まれない。つまり
機器メーカの要望を満足しないという点から、本発明の
範囲外とした。
今回の試料は、乾式成形後焼成したものを用いたが、ビ
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
ードタイプの素子でもよく、素子製造方法に何ら拘束さ
れるものではない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、低比抵抗、高Ｂ定数を有
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、またこれにより節電できること
になる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサー
ミスタ材料であることから、センサとして全く新しい用
途が展開されることが期待できるものである。
する負の抵抗温度係数を有するサーミスタ用酸化物半導
体を提供するものであるが、センサとして温度に対して
高応答性が図れること、またこれにより節電できること
になる。また、従来にはない低比抵抗、高Ｂ定数のサー
ミスタ材料であることから、センサとして全く新しい用
途が展開されることが期待できるものである。
第１図は負の抵抗温度係数を持つサーミスタ材料の特性
相関図を示す図である。
相関図を示す図である。
Claims (1)
- 金属酸化物の焼結混合体からなり、その構成金属元素と
して、コバルト７１．０〜９８．０原子％、銅０．６〜
４．０原子％、リチウム１．０〜２０．０原子％及びハ
ーフニウム０．５〜５．０原子％の４種を合計１００原
子％含有することを特徴とするサーミスタ用酸化物半導
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061045A JPH01235201A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061045A JPH01235201A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235201A true JPH01235201A (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=13159871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63061045A Pending JPH01235201A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | サーミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01235201A (ja) |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP63061045A patent/JPH01235201A/ja active Pending
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