气体传感器的驱动方法以及气体检测装置与流程

1.本公开涉及气体传感器的驱动方法以及气体检测装置。


背景技术：

2.以往，已知使用被层叠了第一电极、金属氧化物层、和第二电极的气体传感器，对包含具有氢原子的气体分子的气体(以下，称为含氢气体)进行检测的气体检测装置(例如，专利文献1)。
3.专利文献1的气体检测装置利用在第一电极和第二电极之间施加了电压的状态下，第二电极的一部分与含氢气体相接触时金属氧化物层的电阻值降低这样的气体传感器的性质，检测含氢气体。金属氧化物层的电阻值基于在第一电极和第二电极之间施加了规定的电压时流过的读出电流的值而被测量。
4.通过与含氢气体的接触而降低的金属氧化物层的电阻值有时在不存在含氢气体之后，也不返回与含氢气体接触之前的值。因此，在专利文献1的气体检测装置中，在读出电流成为规定的阈值以上的情况下，通过在第一电极和第二电极之间施加复位电压，将金属氧化物层的电阻值复位为与含氢气体接触之前的值。
5.在专利文献1的气体检测装置中，将金属氧化物层的电阻值电复位，从而实现含氢气体的稳定的检测。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：国际公布第2018/123673号


技术实现要素：

9.发明要解决的课题
10.在专利文献1的气体检测装置中，读出电流的电流值与规定的阈值进行比较判断，根据判断结果而将金属氧化物层的电阻值电复位，所以复位的过程易于变得烦杂。
11.因此，本公开提供能够以简朴的过程将金属氧化物层的电阻值复位的气体传感器的驱动方法以及气体检测装置。
12.用于解决课题的手段
13.本公开的一方式所涉及的气体传感器的驱动方法，气体传感器具备：第一电极，具有第一主面；第二电极，具有第二主面；金属氧化物层，被配置为夹在被相互对置配置的所述第一主面和所述第二主面之间；以及绝缘膜，覆盖所述第一电极、所述金属氧化物层以及所述第二电极，至少露出所述第二电极的位于所述第二主面相反侧的第三主面的一部分，若在所述第一电极和所述第二电极之间施加了电压的状态下，所述第三主面的所述一部分与包含具有氢原子的气体分子的气体相接触，则所述金属氧化物层的电阻值变化，从而进行氢探测，在该气体传感器的驱动方法中，在所述第一电极和所述第二电极之间反复施加正电压和负电压。
14.本公开的一方式所涉及的气体检测装置具备气体传感器和电源电路，该气体传感器具备：第一电极，具有第一主面；第二电极，具有第二主面；金属氧化物层，被配置为夹在被相互对置配置的所述第一主面和所述第二主面之间；绝缘膜，覆盖所述第一电极、所述金属氧化物层以及所述第二电极，至少露出所述第二电极的位于所述第二主面相反侧的第三主面的一部分，该电源电路在所述气体传感器的所述第一电极和所述第二电极之间反复施加正电压和负电压。
15.发明效果
16.根据本公开的一方式所涉及的气体传感器的驱动方法以及气体检测装置，在第一电极和第二电极之间反复施加正电压和负电压。由此，能够以不需要条件判断的简朴的过程，反复进行金属氧化物层的电阻值的读出和复位。
附图说明
17.图1a是表示实施方式所涉及的气体传感器的构造的一例的截面图。
18.图1b是表示实施方式所涉及的气体传感器的构造的一例的上表面图。
19.图2是表示实施方式所涉及的气体传感器的状态迁移的一例的图。
20.图3是表示实施方式所涉及的气体传感器的电流
‑
电压特性的一例的图。
21.图4a是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
22.图4b是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
23.图4c是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
24.图4d是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
25.图4e是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
26.图4f是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
27.图4g是表示实施方式所涉及的气体传感器的制造方法的一例的截面图。
28.图5是表示变形例所涉及的气体传感器的构造的一例的截面图。
29.图6是表示参考例所涉及的气体检测装置的结构的一例的功能框图。
30.图7a是表示参考例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
31.图7b是说明基于参考例的驱动方法的电阻变化现象的一例的概念图。
32.图8是表示参考例中的读出电流的一例的图表。
33.图9是表示第一实施例所涉及的气体检测装置的结构的一例的功能框图。
34.图10a是表示第一实施例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
35.图10b是说明基于第一实施例的驱动方法的电阻变化现象的一例的概念图。
36.图11是表示第一实施例中的读出电流的一例的图表。
37.图12是表示第二实施例所涉及的气体检测装置的结构的一例的功能框图。
38.图13a是表示第二实施例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
39.图13b是说明基于第二实施例的驱动方法的电阻变化现象的一例的概念图。
40.图14是表示第二实施例中的读出电流的一例的图表。
41.图15a是表示第三实施例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
42.图15b是说明基于第三实施例的驱动方法的电阻变化现象的一例的概念图。
43.图16是表示第三实施例中的读出电流的一例的图表。
44.图17是表示第四实施例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
45.图18是表示第五实施例所涉及的气体传感器的驱动方法的一例的图。
具体实施方式
46.以下，针对本公开的实施方式，参考附图进行说明。
47.另外，在附图中，针对表示实质上同一结构、动作、以及效果的元素，赋予同一标号，省略说明。此外，在以下被描述的数值、材料、组成、形状、成膜方法、结构元素间的连接关系等全部是用于具体地说明本公开的实施方式的简单的例示，本公开不限定于这些。此外，针对以下的实施方式中的结构元素之中在表示最高位概念的独立权利要求中未被记载的结构元素，作为任意的结构元素而被说明。
48.[气体传感器的结构]
[0049]
实施方式所涉及的气体传感器是被层叠了电阻膜(金属氧化物层)和金属膜的金属
‑
绝缘膜
‑
金属(mim)构造的气体传感器。该气体传感器通过利用在电阻膜内形成的局部区域中的自身发热和气体感应性，能够检测含氢气体，而不通过加热器进行加热。在此，含氢气体是，由具有氢原子的分子构成的气体的统称，作为一例，能包含氢、甲烷、酒精等。
[0050]
图1a是表示实施方式所涉及的气体传感器100的构造的一例的截面图。
[0051]
图1b是表示实施方式所涉及的气体传感器100的构造的一例的上表面图。图1a的截面对应于在图1b的1a
‑
1a’的切断线向箭头方向观看的截面。
[0052]
气体传感器100具备基板101、在基板101上形成的绝缘膜102、在绝缘膜102的上方形成的第一电极103、第二电极106、在第一电极103和第二电极106中夹着的金属氧化物层104、绝缘膜107、引脚108、以及布线109。第一电极103的第一主面和第二电极106的第二主面被对置配置，金属氧化物层104以夹在第一电极103的第一主面和第二电极106的第二主面之间的方式被配置。
[0053]
在绝缘膜107，设置有用于使第二电极106与作为检查对象的气体接触的开口107a。换言之，绝缘膜107覆盖第一电极103、第二电极106以及金属氧化物层104，第二电极106的第三主面(与上述的第二主面对置的其他主面)的至少一部分露出，而不被绝缘膜107覆盖。
[0054]
金属氧化物层104介入第一电极103和第二电极106之间。金属氧化物层104的电阻值基于被给予第一电极103和第二电极106之间的电信号而可逆地变化。例如，金属氧化物层104的电阻状态根据被给予第一电极103和第二电极106之间的电压(电位差)而将高电阻状态和低电阻状态可逆地迁移。此外，金属氧化物层104的电阻状态根据与第二电极106接触的含氢气体，例如，从高电阻状态迁移至低电阻状态。
[0055]
在此，金属氧化物层104在其内部，具备与第二电极106相接触而被配置，与第一电极103不相接触的局部区域105。局部区域105的氧不足度比其周围(即金属氧化物层104的主体(bulk)区域)的氧不足度大。局部区域105的氧不足度根据对第一电极103和第二电极106之间的电信号的施加以及第二电极106所接触的气体中的含氢气体的有无而可逆地变化。局部区域105是包含由氧缺陷点构成的细丝(filament)(导电路径)的微小的区域。
[0056]
在绝缘膜107的覆盖第二电极106的上表面的部分中，引脚108贯通绝缘膜107而被连接到第二电极106。在引脚108之上配置有布线109。
[0057]
另外，在本公开中，金属氧化物的“氧不足度”是指，该金属氧化物中的氧的不足量相对于由与该金属氧化物相同的元素构成的化学计量组成的氧化物中的氧的量的比例(在此，氧的不足量是，从化学计量组成的金属氧化物中的氧的量减去该金属氧化物中的氧的量后的值)。如果存在多个由与该金属氧化物相同的元素构成的化学计量组成的金属氧化物的情况下，该金属氧化物的氧不足度基于这些化学计量组成的金属氧化物之中具有最高的电阻值的一个而被定义。化学计量组成的金属氧化物与其他组成的金属氧化物相比，具有更稳定且更高的电阻值。
[0058]
例如，在金属为钽(ta)的情况下，基于上述的定义的化学计量组成的氧化物为ta2o5，因此能够表现为tao
2.5
。tao
2.5
的氧不足度为0％，tao
1.5
的氧不足度成为(2.5
‑
1.5)/2.5＝40％。此外，就氧过剩的金属氧化物而言，氧不足度成为负的值。另外，在本公开中，只要没有特别说明，氧不足度能取正的值、0、或者负的值。
[0059]
氧不足度小的氧化物更接近化学计量组成的氧化物，所以电阻值高，氧不足度大的氧化物更接近构成氧化物的金属，所以电阻值低。
[0060]“氧含有率”是，总原子数中占据的氧原子的比率。例如，ta2o5的氧含有率是总原子数中占据的氧原子的比率(o/(ta o))，成为71.4atm％。从而，就氧不足型的钽氧化物而言，氧含有率比0大，比71.4atm％小。
[0061]
局部区域105通过在第一电极103和第二电极106之间施加初始击穿电压，被形成于金属氧化物层104内。换言之，初始击穿电压是，为了形成局部区域105，被施加给第一电极103和第二电极106之间的电压。初始击穿电压也可以是与写入电压相比绝对值更大的电压。写入电压是，为了使金属氧化物层104向高电阻状态和低电阻状态可逆地迁移，被施加给第一电极103和第二电极106之间的电压。或者，初始击穿电压也可以是与写入电压相比绝对值小的电压。在该情况下，也可以反复施加初始击穿电压，或者规定时间连续施加。通过初始击穿电压的施加，如图1a所示，与第二电极106相接触，与第一电极103不相接触的局部区域105被形成。
[0062]
认为局部区域105包含由氧缺陷点构成的细丝(导电路径)。局部区域105的大小是与流过电流所需的细丝相应的微小的大小。局部区域105中的细丝的形成使用逾渗(percolation)模型被说明。
[0063]
逾渗模型是，基于假设局部区域105中的氧缺陷点的随机的分布，若氧缺陷点的密度超过某阈值则形成氧缺陷点的连接的概率增加这样的理论的模型。
[0064]
根据逾渗模型，细丝通过局部区域105中的多个氧缺陷点连接而构成，金属氧化物层104中的电阻变化通过局部区域105中的氧缺陷点的发生以及消失而显现。
[0065]
在此，“氧缺陷”意味着，在金属氧化物中氧从化学计量组成欠缺，“氧缺陷点的密度”还对应于氧不足度。也就是说，若氧不足度大，则氧缺陷点的密度也变大。
[0066]
局部区域105也可以在气体传感器100的一个金属氧化物层104中仅形成1处。在金属氧化物层104中形成的局部区域105的数量例如能够通过ebac(电子束吸收电流(electron beam absorbed current))分析来确认。
[0067]
在金属氧化物层104内存在局部区域105的情况下，在第一电极103和第二电极106之间施加了电压时，金属氧化物层104内的电流集中流过局部区域105。
[0068]
局部区域105的尺寸小。因此，局部区域105例如通过在读出电阻值时流过的数十μ
a左右的电流而发热，该发热引起相当的温度上升。在数十μa左右的电流流过时，其功耗作为一例而小于0.1mw。
[0069]
因此，由有催化剂作用的金属、例如铂金(pt)构成第二电极106，与第二电极106连接而形成局部区域105。根据这些结构，第二电极106通过局部区域105中的发热而被加热，氢原子从含氢气体高效地解离。
[0070]
在作为检查对象的气体中有含氢气体时，在第二电极106，氢原子从含氢气体被解离，被解离的氢原子与局部区域105内的氧原子结合，其结果是，局部区域105的电阻值降低。
[0071]
这样，气体传感器100具有若第二电极106与含氢气体相接触则第一电极103和第二电极106之间的电阻值降低的特性。通过该特性，通过检测在作为检查对象的气体与第二电极106相接触时，第一电极103和第二电极106之间的电阻值的降低，能够对气体中包含的含氢气体进行检测。
[0072]
另外，无论局部区域105为高电阻状态以及低电阻状态的哪个状态，含氢气体与第二电极106相接触从而产生电阻值的降低。因此，无论通过局部区域105处于高电阻状态以及低电阻状态的哪个状态的气体传感器100都能够进行含氢气体的检测。其中，也可以使用将局部区域105预先设定为电高电阻状态的气体传感器100，以使能够更明确地检测电阻值的降低。
[0073]
在以下，针对用于得到稳定的电阻变化特性的气体传感器100的细节进行说明。
[0074]
金属氧化物层104由氧不足型的金属氧化物构成。该金属的氧化物的母体金属也可以从过渡金属、和铝(al)被选择至少一个，过渡金属包括钽、铪(hf)、钛(ti)、锆(zr)、铌(nb)、钨(w)、镍(ni)、铁(fe)等。过渡金属能够取多个氧化状态，所以能够将不同的电阻状态通过氧化还原反应来实现。
[0075]
在此，氧不足型的金属氧化物是，与含有同一金属元素的化学计量组成的金属氧化物相比，氧不足度更大的金属氧化物。化学计量组成的金属氧化物典型地为绝缘体，相对于此，氧不足型的金属氧化物典型地具有半导体的特性。通过将氧不足型的金属氧化物用于金属氧化物层104，气体传感器100能够实现再现性好且稳定的电阻变化动作。
[0076]
例如，在使用铪氧化物作为构成金属氧化物层104的金属氧化物的情况下，在将该组成记载为hfo
x
的情况下x为1.6以上时，能够使金属氧化物层104的电阻值稳定变化。在该情况下，铪氧化物的膜厚也可以设为3～4nm。
[0077]
此外，在使用锆氧化物作为构成金属氧化物层104的金属氧化物的情况下，在将该组成记载为zro
x
的情况下x为1.4以上时，能够使金属氧化物层104的电阻值稳定变化。在该情况下，锆氧化物的膜厚也可以设为1～5nm。
[0078]
此外，在使用钽氧化物作为构成金属氧化物层104的金属氧化物的情况下，在将该组成记载为tao
x
的情况下x为2.1以上时，能够使金属氧化物层104的电阻值稳定变化。
[0079]
针对以上的各金属氧化物层的组成，能够使用卢瑟福后方散射法进行测量。
[0080]
作为第一电极103以及第二电极106的材料，例如从铂金、铱(ir)、钯(pd)、银(ag)、镍、钨、铜(cu)、铝、钽、钛、氮化钛(tin)、氮化钽(tan)以及氮化钛铝(tialn)等被选择。
[0081]
具体而言，第二电极106例如由铂金、铱、或者钯、或包含它们之中的至少一个的合金等、具有将氢原子从具有氢原子的气体分子解离的催化剂作用的材料构成。此外，第一电
极103例如也可以由钨、镍、钽、钛、铝、氮化钽、氮化钛等与构成金属氧化物的金属相比标准电极电位更低的材料构成。就标准电极电位而言，其值越高则表示越难以氧化的特性。
[0082]
此外，作为基板101，例如能够使用单晶硅基板或者半导体基板，但并非限定于此。金属氧化物层104能够由比较低的基板温度形成，所以例如还能够在树脂材料等之上形成金属氧化物层104。
[0083]
此外，气体传感器100作为被电连接于金属氧化物层104的负载元件，例如也可以还具备固定电阻、晶体管、或者二极管。
[0084]
在此，针对气体传感器100的电压施加带来的电阻变化特性，基于样本元件的实际测量结果进行说明。另外，针对气体传感器100的含氢气体的电阻变化特性，在后面叙述。
[0085]
图2是表示由样本元件实际测量出的电阻变化特性的图表。
[0086]
作为得到图2的测量结果的样本元件的气体传感器100，是将第一电极103以及第二电极106以及金属氧化物层104的大小设为0.5μm
×
0.5μm(面积0.25μm2)的。此外，在将作为金属氧化物层104的钽氧化物的组成记载为tao
y
时，设为y＝2.47。进而，将金属氧化物层104的厚度设为5nm。对这样的气体传感器100，在第一电极103和第二电极106之间施加了读出用电压(例如0.4v)的情况下，初始电阻值ri为约107～108ω。
[0087]
如图2所示，在气体传感器100的电阻值为初始电阻值ri(比高电阻状态中的电阻值hr高的值)的情况下，通过将初始击穿电压施加给第一电极103和第二电极106之间，电阻值变化为低电阻值lr(s101)。其后，若在气体传感器100的第一电极103和第二电极106之间，作为写入用电压，交替地施加例如脉冲宽度为100ns且极性不同的2种电压脉冲、即正电压脉冲和负电压脉冲，则图2所示第一电极103和第二电极106之间的电阻值变化。
[0088]
即，在作为写入用电压而将正电压脉冲(脉冲宽度100ns)施加给电极间的情况下，第一电极103和第二电极106之间的电阻值从低电阻值lr向高电阻值hr增加(s102)。另一方，作为写入用电压而将负电压脉冲(脉冲宽度100ns)施加给电极间的情况下，第一电极103和第二电极106之间的电阻值从高电阻值hr向低电阻值lr减少(s103)。另外，电压脉冲的极性在以第一电极103的电位为基准而第二电极106的电位更高的情况下为“正”，在以第一电极103的电位为基准而第二电极106的电位低的情况下为“负”。
[0089]
图3是表示气体传感器100的电流
‑
电压特性的一例的图。在图3中，表示一边在气体传感器100的第一电极103和第二电极106之间施加变动的电压，一边测量流过气体传感器的电流而得到的电流
‑
电压特性。具体而言，将气体传感器100预先设定为高电阻状态，对于施加电压，(1)首先，使得从0变化为负的写入用电压vl，(2)接着，使得从负的写入用电压vl变化为正的写入用电压vh，(3)最后，使得从正的写入用电压vh变化为0。在此，电压的正和负的定义如上所述。
[0090]
在施加电压达到规定的大小的负电压时，第一电极103和第二电极106之间的电阻值从高电阻值hr向低电阻值lr减少(电流的绝对值增加)。另一方面，在施加电压达到规定的大小的正电压时，第一电极103和第二电极106之间的电阻值从低电阻值lr向高电阻值hr增加(电流的绝对值减少)。
[0091]
另外，在应用于气体探测时，在电极间施加读出用电压vs，根据此时流过的探测电流is而测量第一电极103和第二电极106之间的电阻值。
[0092]
[气体传感器的制造方法和动作]
[0093]
接着，参考图4a～图4g，针对气体传感器100的制造方法的一例进行说明。
[0094]
首先，如图4a所示，例如在是单晶硅的基板101上，通过热氧化法而形成厚度200nm的绝缘膜102。并且，作为第一电极103而将例如厚度100nm的铂金的薄膜通过溅射法而形成于绝缘膜102上。另外，在第一电极103和绝缘膜102之间还能够通过溅射法而形成钛、氮化钛等密接层。其后，在第一电极103上，将成为金属氧化物层104的氧不足型的金属氧化物层通过例如使用钽作为目标的反应性溅射法来形成。通过以上而形成金属氧化物层104。
[0095]
在此，针对金属氧化物层104的厚度，若过厚则有初始电阻值过高等不佳状况，若过薄则有得不到稳定的电阻变化这样的不佳状况。根据以上的理由，也可以为1nm以上8nm以下左右。
[0096]
接着，在金属氧化物层104上，作为第二电极106而通过溅射法来形成例如厚度150nm的铂金的薄膜。
[0097]
接着，如图4b所示，通过光刻工序，形成基于光刻胶的掩膜300。其后，如图4c所示，通过使用了掩膜300的干蚀刻，将第一电极103、金属氧化物层104、以及第二电极106形成为元件的形状。
[0098]
其后，如图4d所示，以覆盖绝缘膜102、第一电极103、金属氧化物层104、以及第二电极106的方式形成绝缘膜107。并且，通过蚀刻，在绝缘膜107设置到达第二电极106的上表面的一部分的引脚孔107b。
[0099]
接着，如图4e所示，形成导体膜408以使对绝缘膜107的上表面以及引脚孔107b的内部进行填充。其后，如图4f所示，通过cmp(化学机械抛光(chemical mechanical polishing))去除绝缘膜107上的导体膜408而在引脚孔107b内形成引脚108。进而将新的导体膜配置于绝缘膜107上而进行图案形成，从而形成与引脚108连接的布线109。
[0100]
接着，如图4g所示，通过蚀刻，在绝缘膜107上设置第二电极106的上表面的一部分露出的开口107a。
[0101]
其后，通过在第一电极103和第二电极106之间施加初始击穿电压，在金属氧化物层104内形成图1a所示的局部区域105，气体传感器100完成。
[0102]
[气体传感器的变形例]
[0103]
图5是表示实施方式的变形例所涉及的气体传感器的一结构例的截面图。以下，针对与实施方式的气体传感器100不同的点进行说明。
[0104]
就本变形例的气体传感器200而言，在层叠与第一电极103相接触的第一金属氧化物层204a和与第二电极106相接触的第二金属氧化物层204b这2层而构成金属氧化物层204的点上，与实施方式的气体传感器100不同。另外，金属氧化物层204不限于2层，也可以层叠3层以上的金属氧化物层。
[0105]
在第一金属氧化物层204a以及第二金属氧化物层204b内，具备根据电脉冲的施加以及含氢气体而氧不足度可逆地变化的局部区域105。局部区域105至少贯通第二金属氧化物层204b而与第二电极106相接触地被形成。
[0106]
换言之，金属氧化物层204包括包含第一金属氧化物的第一金属氧化物层204a、和包含第二金属氧化物的第二金属氧化物层204b的层叠构造。并且，第一金属氧化物层204a被配置于第一电极103和第二金属氧化物层204b之间，第二金属氧化物层204b被配置于第一金属氧化物层204a和第二电极106之间。
[0107]
第二金属氧化物层204b的厚度也可以比第一金属氧化物层204a的厚度薄。在该情况下，局部区域105能够容易地形成与第一电极103不相接触的构造。第二金属氧化物层204b的氧不足度也可以比第一金属氧化物层204a的氧不足度小。在该情况下，第二金属氧化物层204b的电阻值比第一金属氧化物层204a的电阻值高，所以被施加给金属氧化物层204的电压的大量被施加给第二金属氧化物层204b。该结构例如使初始击穿电压集中于第二金属氧化物层204b，为了减少局部区域105的形成所需的初始击穿电压而有用。
[0108]
此外，在本公开中，在构成第一金属氧化物层204a和第二金属氧化物层204b的金属相同的情况下，有时代替“氧不足度”而使用“氧含有率”这样的术语。“氧含有率高”对应于“氧不足度小”，“氧含有率低”对应于“氧不足度大”。
[0109]
其中，如后述那样，本实施方式所涉及的金属氧化物层204并非被限定于构成第一金属氧化物层204a和第二金属氧化物层204b的金属相同的情况，也可以是不同的金属。即，第一金属氧化物层204a和第二金属氧化物层204b也可以是不同的金属的氧化物。
[0110]
在构成第一金属氧化物层204a的第一金属、和构成第二金属氧化物层204b的第二金属相同的情况下，氧含有率与氧不足度处于对应关系。即，在第二金属氧化物的氧含有率比第一金属氧化物的氧含有率大时，第二金属氧化物的氧不足度比第一金属氧化物的氧不足度小。
[0111]
金属氧化物层204在第一金属氧化物层204a和第二金属氧化物层204b的界面附近，具备局部区域105。局部区域105的氧不足度比第二金属氧化物层204b的氧不足度大，与第一金属氧化物层204a的氧不足度不同。
[0112]
通过在第一电极103和第二电极106之间施加初始击穿电压，局部区域105被形成于金属氧化物层204内。通过初始击穿电压，与第二电极106相接触，贯通第二金属氧化物层204b而一部分侵入第一金属氧化物层204a，并与第一电极103不相接触的局部区域105被形成。
[0113]
[参考例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0114]
针对基于如上述那样构成的气体传感器的含氢气体的基本的电阻变化现象，基于参考例所涉及的气体传感器的驱动方法进行说明。另外，在以下举气体传感器200为例进行说明，但同样的说明在气体传感器100中也成立。
[0115]
图6是表示用于执行参考例所涉及的气体传感器驱动方法的气体检测装置的结构的一例的功能框图。如图6所示，气体检测装置800具备电源电路810和测量电路880。电源电路810具有电压脉冲生成电路820，测量电路880具有气体传感器200以及电流测量电路890。电压脉冲生成电路820反复生成正电压脉冲。
[0116]
在图6中，还示出气体供应系统900。在气体供应系统900中，密闭容器910被构成为经由导入阀913、914，与氢瓶911、氮瓶912分别连接，并且能够经由排气阀915排出内部的气体。气体检测装置800的气体传感器200被储存于密闭容器910。
[0117]
图7a是表示参考例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。在图7a中，施加电压表示被施加给气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的电压的时间波形。在此，施加电压的极性在以第一电极103的电位为基准而第二电极106的电位高的情况下为“正”，在以第一电极103的电位为基准而第二电极106的电位低的情况下为“负”。读出电流表示在正电压的施加中被设置的测量点，将流过第一电极103和第二电极106之间的电
流值在时间轴方向上连接的波形。
[0118]
如图7a所示，在参考例所涉及的驱动方法中，1.2v的正电压被反复施加(步骤s301)。在1次正电压的施加时被施加一个正电压脉冲。
[0119]
按照参考例所涉及的驱动方法而一边施加电压一边测量读出电流。首先，在导入至密闭容器910内的氮气中放置气体传感器200，其后，在密闭容器910内导入氢气，进而在一定时间后，将导入气体从氢气切换为氮气。在此氢气是含氢气体的具体例。
[0120]
图7a的读出电流示意性地示出此时的结果，在横轴上，表示进行了在先的氮导入(步骤s201)、氢导入(步骤s202)、在后的氮导入(步骤s203)的3个期间。在步骤s202的氢导入中，尝试了氢浓度为4％的情况、和为1％的情况这2种条件。
[0121]
在步骤s201的氮导入的期间，读出电流为规定的电流值。在以下，将该电流值称为基础电流。在步骤s202中，将导入气体从氮气切换为氢气后读出电流增加，氢气被检测到。其后，在步骤s203中，若将导入气体从氢气切换为氮气，则读出电流降低，但返回不到基础电流。
[0122]
根据其结果，发明人通过参考例所涉及的驱动方法而如以下那样推测在气体传感器200中产生的电阻变化现象的机制。
[0123]
图7b是说明参考例的驱动方法中的电阻变化现象的概念图。如图7b所示，通过在步骤s202中被执行的步骤s301中的正电压的施加，来源于氢气的氢原子501在金属氧化物层204中扩散。此外，在第二电极106和金属氧化物层204的界面，形成由氢原子和电子构成的偶极502。
[0124]
由于由所扩散的氢原子501形成的能级以及偶极502的作用而在第一电极103和第二电极106之间易于流过电流，读出电流增加(换言之，金属氧化物层204的有效的电阻值减少)。
[0125]
在仅施加正电压的参考例的驱动方法中，通过步骤s203中的氮导入而氢浓度成为0％之后，所扩散的氢原子501以及偶极502也残留。其结果是，认为步骤s203中的读出电流的电流值返回不到基础电流。
[0126]
图8是更详细地表示参考例所涉及的读出电流的实际测量结果的一例的图表。图8中，表示在步骤s301中，持续1.2v、1000纳秒的正电压脉冲而施加了1.2v的读出用的正电压的情况下得到的读出电流的实际测量结果。图8的测量结果是图7a的读出电流的一具体例。另外，在参考例中，与后述的实施例所涉及的驱动方法不同，不进行对第一电极103和第二电极106之间的负电压的施加。
[0127]
步骤s203中的读出电流返回不到基础电流，会成为含氢气体的稳定的检测的妨碍。例如，步骤s203中的读出电流较高地保持在与步骤s202中检测到低浓度(例如1％)的氢气的情况对应的阈值以上的电流值的情况下，不能进行后续的低浓度的氢气的检测。
[0128]
因此，在本公开中，提出反复施加正电压和负电压的气体传感器的驱动方法。以下，针对本公开所涉及的气体传感器的驱动方法，举多个实施例进行说明。
[0129]
[第一实施例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0130]
图9是表示用于执行第一实施例所涉及的气体传感器驱动方法的气体检测装置的结构的一例的功能框图。图9所示的气体检测装置801具备电源电路811和测量电路880。电源电路811具有电压脉冲生成电路820、821以及开关电路830，测量电路880具有气体传感器
200以及电流测量电路890。
[0131]
在图9中，还表示与图6同样的气体供应系统900。气体检测装置801的气体传感器200被储存至气体供应系统900的密闭容器910。针对与先说明的结构元素实质上同一结构元素，赋予同一标号，省略说明。
[0132]
电压脉冲生成电路820生成正电压脉冲，电压脉冲生成电路821生成负电压脉冲。开关电路830选择由电压脉冲生成电路820生成的正电压脉冲以及由电压脉冲生成电路821生成的负电压脉冲之中的一方的电压脉冲。在开关电路830中被选择的电压脉冲被施加给气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间。
[0133]
图10a是表示第一实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。图10a通过与图7a同样的记载法来示出对气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的施加电压和读出电流。
[0134]
如图10a所示，在第一实施例所涉及的驱动方法中，正电压和负电压被反复施加(步骤s301，s302)。在1次正电压的施加时被施加一个正电压脉冲，在1次负电压的施加时被施加一个负电压脉冲。
[0135]
按照第一实施例所涉及的驱动方法而一边施加电压，一边在与参考例同样的状况下测量了读出电流。图10a的读出电流示意性地示出此时的结果。
[0136]
在步骤s201的氮导入的期间，读出电流的电流值为基础电流。在步骤s202中，将导入气体从氮气切换为氢气后读出电流增加，氢气被检测到。其后，在步骤s203中，若将导入气体从氢气切换为氮气，则读出电流降低到基础电流。
[0137]
根据其结果，发明人通过第一实施例的驱动方法如以下那样推测气体传感器200中产生的电阻变化现象的机制。
[0138]
图10b是说明第一实施例所涉及的驱动方法中的电阻变化现象的概念图。与参考例所涉及的驱动方法同样，通过在步骤s202中执行的步骤s301中的正电压(例如1.2v)的施加，来源于氢气的氢原子501在金属氧化物层204中扩散。此外，在第二电极106和金属氧化物层204的界面，形成由氢原子和电子构成的偶极502。
[0139]
由于由所扩散的氢原子501形成的能级以及偶极502的作用而在第一电极103和第二电极106之间易于流过电流，读出电流增加(换言之，金属氧化物层204的有效的电阻值减少)。
[0140]
通过在步骤s302中被施加负电压(例如
‑
0.9v)，氢原子501向第二电极106移动，在金属氧化物层204中不残留(点线圆503)。此外，偶极502也消失(点线圆504)。其结果是，读出电流的电流值返回至基础电流。
[0141]
图11是更详细地表示第一实施例所涉及的读出电流的实际测量结果的一例的图表。在图11中，表示在步骤s301中，持续1.2v、1000纳秒的正电压脉冲而施加1.2v的读出用的正电压，在步骤s302中施加了
‑
0.9v、500纳秒的负电压脉冲的情况下得到的读出电流的实际测量结果。图11的测量结果是图10a的读出电流的一具体例。
[0142]
根据第一实施例所涉及的驱动方法，在第一电极103和第二电极106之间反复施加正电压和负电压。由此，以不需要条件判断的简朴的过程，将含氢气体的检测后的读出电流的电流返回至基础电流，能够反复进行含氢气体的稳定的检测。
[0143]
另外，在上述的说明中，将正电压以及负电压作为一例，分别设为1.2v以及
‑
0.9v，
但不限定于该例。对正电压，使用在正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述的初始击穿电压的绝对值小，且比负电压的施加时的施加电压的绝对值大的适宜的电压。此外，对正电压脉冲以及负电压脉冲，不限于矩形波，而使用适宜的波形。由此，所述的电阻变化现象的机制起作用，因此能够得到同样的效果。此外，在执行第一实施例所涉及的驱动方法的气体检测装置801中，也得到同样的效果。
[0144]
[第二实施例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0145]
图12是表示用于执行第二实施例所涉及的气体传感器驱动方法的气体检测装置的结构的一例的功能框图。图12所示的气体检测装置802具备电源电路812和测量电路880。电源电路812具有电压脉冲生成电路820、821、恒压生成电路822以及开关电路831，测量电路880具有气体传感器200以及电流测量电路890。
[0146]
在图12中，还表示与图6同样的气体供应系统900。气体检测装置802的气体传感器200被储存至气体供应系统900的密闭容器910。针对与先说明的结构元素实质上同一结构元素，赋予同一标号，省略说明。
[0147]
恒压生成电路822生成读出用的正电压。在以下，将由电压脉冲生成电路820生成的正电压脉冲称为第一正电压，将由恒压生成电路822生成的正电压称为第二正电压。
[0148]
开关电路831以规定的顺序循环地选择由电压脉冲生成电路820生成的正电压脉冲、由电压脉冲生成电路821生成的负电压脉冲以及由恒压生成电路822生成的读出用的正电压。在开关电路831中被选择的电压脉冲被施加给气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间。
[0149]
图13a是表示第二实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。图13a通过与图7a同样的记载法来示出对气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的施加电压和读出电流。
[0150]
如图13a所示，在第二实施例所涉及的驱动方法中，第一正电压和第二正电压和负电压以该顺序被反复施加(步骤s303、s301、s302)。在1次第一正电压的施加时被施加一个正电压脉冲，在1次负电压的施加时被施加一个负电压脉冲。
[0151]
按照第二实施例所涉及的驱动方法而一边施加电压，一边在与参考例同样的状况下测量了读出电流。图13a的读出电流示意性地示出了此时的结果。
[0152]
在步骤s201的氮导入的期间，读出电流的电流值为基础电流。在步骤s202中，将导入气体从氮气切换为氢气后读出电流增加，氢气被检测到。其后，在步骤s203中，若将导入气体从氢气切换为氮气，则读出电流降低到基础电流。
[0153]
根据其结果，发明人通过第二实施例的驱动方法如以下那样推测气体传感器200中产生的电阻变化现象的机制。
[0154]
图13b是说明第二实施例所涉及的驱动方法中的电阻变化现象的概念图。与参考例所涉及的驱动方法同样，通过在步骤s202中执行的步骤s303中的第一正电压(例如1.2v)的施加，来源于氢气的氢原子501在金属氧化物层204中扩散。此外，在第二电极106和金属氧化物层204的界面，形成由氢原子和电子构成的偶极502。
[0155]
由于由所扩散的氢原子501形成的能级以及偶极502的作用而在第一电极103和第二电极106之间易于流过电流，读出电流增加(换言之金属氧化物层204的有效的电阻值减少)。
[0156]
在步骤s301中，通过第二正电压(例如0.4v)的施加，氢原子501以及偶极502被维持，从而电流易于流过的状态持续。
[0157]
在步骤s302中被施加负电压(例如
‑
0.8v)，从而氢原子501向第二电极106移动，在金属氧化物层204中不残留(点线圆503)。此外，偶极502也消失(点线圆504)。其结果是，读出电流的电流值返回至基础电流。
[0158]
图14是更详细地示出第二实施例所涉及的读出电流的实际测量结果的一例的图表。在图14中，示出了在步骤s303中施加1.2v、1000纳秒的正电压脉冲，在步骤s301中施加0.4v的读出用的正电压，在步骤s302中施加了
‑
0.8v、500纳秒的负电压脉冲的情况下得到的读出电流的实际测量结果。图14的测量结果是图13a的读出电流的一具体例。
[0159]
根据第二实施例所涉及的驱动方法，在第一电极103和第二电极106之间将第一正电压和第二正电压和负电压以该顺序反复施加。由此，以不需要条件判断的简朴的过程，将含氢气体的检测后的读出电流的电流返回至基础电流，能够反复进行含氢气体的稳定的检测。此外，使用与第一正电压相比更低的第二正电压来测量读出电流，因此能够进行与第一实施例所涉及的驱动方法相比更小的功耗下的动作。
[0160]
另外，在上述的说明中，将第一正电压、第二正电压以及负电压作为一例，分别设为1.2v、0.4v以及
‑
0.8v，但不限定于该例。对第一正电压，使用第一正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述的初始击穿电压的绝对值小，且比负电压的施加时的施加电压的绝对值大的适宜的电压。对第二正电压，使用第二正电压的施加时的施加电压的绝对值比第一正电压的施加时的施加电压的绝对值小的适宜的电压。此外，对第一正电压脉冲以及负电压脉冲，不限于矩形波，而使用适宜的波形。由此，所述的电阻变化现象的机制起作用，因此能够得到同样的效果。此外，在执行第二实施例所涉及的驱动方法的气体检测装置801中，也得到同样的效果。
[0161]
[第三实施例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0162]
第三实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法在图12所示的气体检测装置802中被执行。
[0163]
图15a是表示第三实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。图15a通过与图7a同样的记载法来示出对气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的施加电压和读出电流。
[0164]
如图15a所示，在第三实施例所涉及的驱动方法中，第一正电压、负电压和第二正电压以该顺序被反复施加(步骤s303、s302、s301)。在1次第一正电压的施加时被施加一个正电压脉冲，在1次负电压的施加时被施加一个负电压脉冲。
[0165]
按照第三实施例所涉及的驱动方法而一边施加电压，一边在与参考例同样的状况下测量了读出电流。图15a的读出电流示意性地示出此时的结果。
[0166]
在步骤s201的氮导入的期间，读出电流的电流值为基础电流。在步骤s202中，将导入气体从氮气切换为氢气后读出电流增加，氢气被检测到。其后，在步骤s203中，若将导入气体从氢气切换为氮气，则读出电流降低到基础电流。
[0167]
根据其结果，发明人通过第三实施例的驱动方法如以下那样推测气体传感器200中产生的电阻变化现象的机制。
[0168]
图15b是表示第三实施例所涉及的驱动方法中的电阻变化现象的概念图。与参考
例所涉及的驱动方法同样，通过在步骤s202中执行的步骤s303中的第一正电压(例如1.2v)的施加，来源于氢气的氢原子501在金属氧化物层204中扩散。此外，在第二电极106和金属氧化物层204的界面，形成由氢原子和电子构成的偶极502。
[0169]
由于由所扩散的氢原子501形成的能级以及偶极502的作用而在第一电极103和第二电极106之间易于流过电流，读出电流增加(换言之金属氧化物层204的有效的电阻值减少)。
[0170]
在步骤s302中被施加负电压(例如
‑
0.8v)，从而氢原子向第二电极106移动，但一部分氢原子505在金属氧化物层204中残留。此外，一部分偶极506残留。由于所残留的氢原子505以及偶极506，与含氢气体的检测前相比，成为电流易于流过的状态。
[0171]
在步骤s301中，被施加第二正电压(例如0.4v)，与所残留的氢原子505以及偶极506对应的读出电流流过，从而含氢气体被检测。
[0172]
图16是更详细地表示第三实施例所涉及的读出电流的实际测量结果的一例的图表。在图16中，示出了在步骤s303中施加1.2v、1000纳秒的正电压脉冲，在步骤s302中施加
‑
0.8v、500纳秒的负电压脉冲，在步骤s301中施加了0.4v的读出用的正电压的情况下得到的读出电流的实际测量结果。图16的测量结果是图15a的读出电流的一具体例。根据图16的测量结果，可知步骤s203中的读出电流的电流值返回基础电流。
[0173]
根据第三实施例所涉及的驱动方法，在第一电极103和第二电极106之间将第一正电压和负电压和第二正电压以该顺序反复施加。由此，以不需要条件判断的简朴的过程，将含氢气体的检测后的读出电流的电流返回至基础电流，能够反复进行含氢气体的稳定的检测。此外，使用与第一正电压相比更低的第二正电压来测量读出电流，因此能够进行与第一实施例所涉及的驱动方法相比更小的功耗下的动作。
[0174]
另外，在上述的说明中，将第一正电压、负电压以及第二正电压作为一例，分别设为1.2v、
‑
0.8v以及0.4v，但不限定于该例。对第一正电压，使用第一正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述的初始击穿电压的绝对值小，且比负电压的施加时的施加电压的绝对值大的适宜的电压。对第二正电压，使用第二正电压的施加时的施加电压的绝对值比第一正电压的施加时的施加电压的绝对值小的适宜的电压。此外，对第一正电压脉冲以及负电压脉冲，不限于矩形波，而使用适宜的波形。由此，所述的电阻变化现象的机制起作用，因此能够得到同样的效果。此外，在执行第三实施例所涉及的驱动方法的气体检测装置802中，也得到同样的效果。
[0175]
[第四实施例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0176]
第四实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法在图12所示的气体检测装置802中被执行。
[0177]
图17是表示第四实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。图17通过与图7a同样的记载法来示出对气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的施加电压和读出电流。
[0178]
如图17所示，在第四实施例所涉及的驱动方法中，第一正电压、第二正电压和负电压以该顺序被反复施加(步骤s303、s301、s302)。在第一正电压的施加时和接着其的第二正电压的施加时之间，存在电压没有被施加(也就是说，在第一电极103和所述第二电极106之间被施加的电压为0v)的状态(步骤s308)。此外，在第二正电压的施加时和接着其的负电压
的施加时之间，存在没有施加电压的状态(步骤s309)。在1次第一正电压的施加时被施加一个正电压脉冲，在1次负电压的施加时被施加一个负电压脉冲。
[0179]
按照第四实施例所涉及的驱动方法而一边施加电压，一边在与参考例同样的状况下测量了读出电流。图17的读出电流示意性地示出此时的结果。根据图17，可知通过第四实施例的驱动方法，也以不需要条件判断的简朴的过程，将含氢气体的检测后的读出电流的电流值返回基础电流，能够稳定地检测含氢气体。
[0180]
另外，在上述的说明中，第一正电压、第二正电压以及负电压作为一例，分别设为1.2v、0.4v以及
‑
0.8v，但不限定于该例。对第一正电压，使用第一正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述的初始击穿电压的绝对值小，且比负电压的施加时的施加电压的绝对值大的适宜的电压。对第二正电压，使用第二正电压的施加时的施加电压的绝对值比第一正电压的施加时的施加电压的绝对值小的适宜的电压。此外，对第一正电压脉冲以及负电压脉冲，不限于矩形波，而使用适宜的波形。由此，所述的电阻变化现象的机制起作用，因此能够得到同样的效果。此外，在执行第四实施例所涉及的驱动方法的气体检测装置802中，也得到同样的效果。
[0181]
[第五实施例所涉及的气体传感器的驱动方法]
[0182]
第五实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法在图18所示的气体检测装置802中被执行。
[0183]
图18是表示第五实施例所涉及的气体传感器200的驱动方法的一例的图。图18通过与图7a同样的记载法来示出对气体传感器200的第一电极103和第二电极106之间的施加电压和读出电流。
[0184]
如图18所示，在第五实施例所涉及的驱动方法中，第一正电压、第二正电压和负电压以该顺序被反复施加(步骤s303a、s301、s302a)。在1次第一正电压的施加时被施加两个正电压脉冲，在1次负电压的施加时被施加两个负电压脉冲。在第一正电压的施加时和接着其的第二正电压的施加时之间，存在电压没有被施加(也就是说，在第一电极103和所述第二电极106之间被施加的电压为0v)的状态(步骤s308)。此外，在第二正电压的施加时和接着其的负电压的施加时之间，存在没有施加电压的状态(步骤s309)。
[0185]
按照第五实施例所涉及的驱动方法而一边施加电压，一边在与参考例同样的状况下测量了读出电流。图18的读出电流示意性地示出此时的结果。根据图18，可知通过第五实施例的驱动方法，也以不需要条件判断的简朴的过程，将含氢气体的检测后的读出电流的电流值返回基础电流，能够稳定地检测含氢气体。
[0186]
另外，在上述的说明中，将第一正电压、第二正电压以及负电压作为一例，分别设为1.2v、0.4v以及
‑
0.8v，但不限定于该例。对第一正电压，使用第一正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述的初始击穿电压的绝对值小，且比负电压的施加时的施加电压的绝对值大的适宜的电压。对第二正电压，使用第二正电压的施加时的施加电压的绝对值比第一正电压的施加时的施加电压的绝对值小的适宜的电压。此外，对第一正电压脉冲以及负电压脉冲，不限于矩形波，而使用适宜的波形。在1次第一正电压的施加时也可以被施加三个以上的正电压脉冲，在1次负电压的施加时也可以被施加三个以上的负电压脉冲。由此，所述的电阻变化现象的机制起作用，因此能够得到同样的效果。此外，在执行第五实施例所涉及的驱动方法的气体检测装置802中，也得到同样的效果。
[0187]
(实施方式的汇总)
[0188]
在一个方式所涉及的气体传感器的驱动方法中，气体传感器具备：第一电极，具有第一主面；第二电极，具有第二主面；金属氧化物层，被配置为夹在被相互对置配置的所述第一主面和所述第二主面之间；绝缘膜，覆盖所述第一电极、所述金属氧化物层以及所述第二电极，至少露出所述第二电极的位于所述第二主面相反侧的第三主面的一部分，若在所述第一电极和所述第二电极之间施加了电压的状态下，所述第三主面的所述一部分与包含具有氢原子的气体分子的气体相接触，则所述金属氧化物层的电阻值变化，从而进行氢探测，在该气体传感器的驱动方法中，在所述第一电极和所述第二电极之间反复施加正电压和负电压。
[0189]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，和是否存在与所述第三主面的所述一部分相接触的气体中的所述气体分子无关，始终反复施加所述正电压和所述负电压。
[0190]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，若在所述第一电极和所述第二电极之间施加了电压的状态下，所述第三主面中的所述露出的一部分与包含具有氢原子的气体分子的气体相接触，则所述金属氧化物层的电阻值降低。
[0191]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，在所述正电压的施加时施加一个以上的正电压脉冲。
[0192]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，在所述负电压的施加时施加一个以上的负电压脉冲。
[0193]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，在施加所述一个以上的正电压脉冲时，读出在所述第一电极和所述第二电极之间流过的电流值。
[0194]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，所述正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述负电压的施加时的施加电压的绝对值大。
[0195]
此外，也可以设为在所述气体传感器的驱动方法中，在所述正电压的施加时和接着其的所述负电压的施加时之间、或者在所述负电压的施加时和接着其的所述正电压的施加时之间，存在在所述第一电极和所述第二电极之间没有被施加电压的状态。
[0196]
此外，也可以设为在所述气体传感器的驱动方法中，在所述正电压的施加时施加第一正电压和第二正电压，所述第一正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述第二正电压的施加时的施加电压的绝对值大。
[0197]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，所述第二正电压的施加在所述第一正电压的施加后且接着其的所述负电压的施加前进行。
[0198]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，所述第二正电压的施加在所述负电压的施加后且接着其的所述第一正电压的施加前进行。
[0199]
此外，也可以在所述气体传感器的驱动方法中，所述第二正电压的施加时的施加电压的绝对值比所述负电压的施加时的施加电压的绝对值小。
[0200]
由此，得到在第一电极和第二电极之间反复施加正电压和负电压这样的、能够以不需要条件判断的简朴的过程，反复进行金属氧化物层的电阻值的读出和复位的气体传感器的驱动方法。
[0201]
此外，一个方式所涉及的气体检测装置具备气体传感器和电源电路，该气体传感器具备：第一电极，具有第一主面；第二电极，具有第二主面；金属氧化物层，被配置为夹在
被相互对置配置的所述第一主面和所述第二主面之间；绝缘膜，覆盖所述第一电极、所述金属氧化物层以及所述第二电极，至少露出所述第二电极的位于所述第二主面相反侧的第三主面的一部分，该电源电路在所述气体传感器的所述第一电极和所述第二电极之间反复施加正电压和负电压。
[0202]
此外，所述电源电路也可以具有电压脉冲生成电路。
[0203]
此外，所述气体检测装置也可以还具备对所述气体传感器的电阻值进行测量的测量电路。
[0204]
由此，得到在第一电极和第二电极之间反复施加正电压和负电压这样的、能够以不需要条件判断的简朴的过程，反复进行金属氧化物层的电阻值的读出和复位的气体检测装置。
[0205]
工业上的可利用性
[0206]
本公开所涉及的气体传感器的驱动方法以及气体检测装置例如能够广泛利用于含氢气体的泄漏的探测。
[0207]
标号说明
[0208]
100，200 气体传感器
[0209]
101 基板
[0210]
102 绝缘膜
[0211]
103 第一电极
[0212]
104，204 金属氧化物层
[0213]
105 局部区域
[0214]
106 第二电极
[0215]
107 绝缘膜
[0216]
107a 开口
[0217]
107b 引脚孔
[0218]
108 引脚
[0219]
109 布线
[0220]
204a 第一金属氧化物层
[0221]
204b 第二金属氧化物层
[0222]
300 掩膜
[0223]
408 导体膜
[0224]
800，801，802 气体检测装置
[0225]
810，811，812 电源电路
[0226]
820，821 电压脉冲生成电路
[0227]
822 恒压生成电路
[0228]
830，831 开关电路
[0229]
880 测量电路
[0230]
890 电流测量电路
[0231]
900 气体供应系统
[0232]
910 密闭容器
[0233]
911 氢瓶
[0234]
912 氮瓶
[0235]
913，914 导入阀
[0236]
915 排气阀