CN103090978A - 热电型光检测器、热电型光检测装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热电型光检测器、热电型光检测装置以及电子设备。该热电型光检测器具有：基体、支撑部件、含有热电体的多个热电电容器。支撑部件包括第一面和与第一面相对的第二面，在第二面与基体之间形成空洞部。多个热电电容器被支撑在支撑部件上。被支撑部件所支撑的多个热电电容器在极化方向一致的方向上电串联连接。与热电电容器相对应的光吸收区域的重心在平面观察时投影到二维面上的投影点的位置可以存在于将热电电容器的热电体的轮廓线投影到二维面上的区域的内部。

Description

热电型光检测器、热电型光检测装置及电子设备

在本申请中，包含2011年10月31日申请的日本专利申请2011-238552以及日本专利申请2011-238553的内容。

技术领域

本发明涉及热电型光检测器、热电型光检测装置以及电子设备。

背景技术

作为光传感器，已知有热型光检测器。热型光检测器通过光吸收层吸收从物体放射的光，再将光转换为热，通过热检测元件来测量温度的变化。作为热型光检测器，例如有将随着光吸收而出现的温度上升作为热电动势来直接检测的热电堆、作为电极化的变化来检测的热电型元件、将温度上升作为电阻变化来检测的辐射热测量计等。热型光检测器具有能够测量的波长波段宽的特征。

在作为热型光检测器的一个例子的热电型光检测器中，通过例如红外线吸收层吸收作为从物体放射的光的一个例子的红外线，再转换为热。通过将该热供给热电体，则会产生热电体的自发极化量的变化。通过基于该变化量的热电流来检测红外线量。

近年来，已经进行了利用半导体制造技术(MEMS技术等)来制造更小型的热型光检测器的尝试。在日本专利特开平8-271344号公报中，记载有具备热电层的单片热电传感器。在该热电型光检测器中，在集成电路基板上使用半导体制造技术来形成热电型光检测元件。在日本专利特开平8-271344号公报的图6中，公开了由电极夹持电介质构成的热电材料薄膜而构成的两个热电型元件通过公共板连接的构成。

此外，在日本专利特开平5-187917号公报的图2中，记载有具备热电膜的红外线传感器。在该具备热电膜的传感器中，在被基板支撑的绝缘膜上依次形成下部电极、热电膜、上部电极。在上部电极以及热电膜上形成光吸收膜。

发明内容

本发明的一种方式涉及一种热电型光检测器，具有：基体；支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，该支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；以及多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别包括热电体，其中，所述多个热电电容器在与极化方向一致的方向上电串联连接。

根据本发明的另一实施方式的热电型光检测器涉及一种如下所述的热电型光检测器，具有：基体；支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，该支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别包括热电体；以及光吸收层，设置为与所述多个热电电容器中的各热电电容器接触，其中，所述多个热电电容器被电连接，所述光吸收层由与所述多个热电电容器中的各热电电容器对应的多个光吸收区域构成，在从基体的厚度方向来平面观察时，所述多个光吸收区域的各个重心存在于与所述多个光吸收区域中的各光吸收区域所对应的各一个热电电容器的所述热电体重叠的位置上。

本发明的另一实施方式定义了沿交叉的两个直线方向二维配置有上述的热电型光检测器的热电型光检测装置。

由此，实现了多个热电型光检测器(热电型光检测元件)被二维配置(例如，沿正交两轴中的各轴阵列状地配置)的热电型光检测装置(热电型光阵列传感器)。

本发明的另一实施方式定义了具有上述的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备。

附图说明

图1(A)、图1(B)是本发明第一实施方式所涉及的具有四个电容器的热电型光检测器的平面示意图以及表示二维投影面的图。

图2(A)是表示第一实施方式的光吸收区域的面积和元件面积的图；图2(B)是表示第一比较例的光吸收区域的面积和元件面积的图；图2(C)是表示比较例2的光吸收区域的面积和元件面积的图。

图3是表示第一实施方式的被串联连接的电容器的偏压施加状态的图。

图4是第一实施方式所涉及的具有串联的四个电容器的热电型光检测器的平面示意图。

图5是第一实施方式所涉及的具有串联的三个电容器的热电型光检测器的平面示意图。

图6(A)、图6(B)是表示两个热电电容器的连接布线例子的图。

图7是表示将本发明适用于具有堆栈型的热电电容器的热电型光检测器的实施方式的截面图。

图8是用于说明多个光吸收区域的轮廓线与多个热电电容器的各个热电体的轮廓的关系的图。

图9(A)是表示呈不均匀热传递的光吸收区域与热电电容器的热电体的配置的图，图9(B)是表示不均匀的热传递特性的图。

图10是在多个热电电容器之间形成有贯通孔的支撑部件的平面图。

图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的热电型光检测装置(热电型光检测阵列)的电路构成的一个例子的电路图。

图12是包括热电型光检测器或热电型光检测装置的本发明第三实施方式所涉及的红外线照相机(电子设备)的框图。

图13是表示包括红外线照相机的本发明第三实施方式所涉及的驾驶支持装置(电子设备)的图。

图14是表示在前部搭载有所示红外线照相机的本发明第三实施方式所涉及的车辆的图。

图15是表示包括红外线照相机的本发明第三实施方式所涉及的安全设备(电子设备)的图。

图16是表示安全设备的红外线照相机以及人感传感器的检测区域的图。

图17是表示包括传感器设备的本发明第三实施方式所涉及的游戏设备所采用的控制器的图。

图18是表示包括控制器的游戏设备的图。

图19是表示包括红外线照相机的本发明第三实施方式所涉及的体温测量装置(电子设备)的图。

图20是表示将传感器设备用作太赫兹传感器设备，并与太赫兹照射单元组合而构成特定物质探测装置(电子设备)的例子的图。

图21(A)、图21(B)是表示二维配置有热电型光检测器的热电型光检测装置的构成例的图。

具体实施方式

近年来，一直在寻求提高热电型光检测器的检测输出的技术。基于起因于入射光的热而生成热电电容器中的自发极化量，基于该自发极化量的输出电压依赖于受光区域的面积、热电电容器的面积、热电电容器的电阻等。

根据本发明的至少一种方式，可以提高热电型光检测器的检测输出。

根据本发明的其他的至少一种方式，可以通过将在多个光吸收区域产生的热高效地传递至多个热电电容器的热电体，来提高热电型光检测器的检测输出。

用于解决课题的手段

(1)本发明的一种方式涉及一种热电型光检测器，其具有：基体；支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，该支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；以及多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别包括热电体，其中，所述多个热电电容器在与极化方向一致的方向上电串联连接。

如果设串联连接的n个热电电容器的电容分别为C，则n个热电电容器的合成电容为C/n，n个热电电容器的合成电阻Rp为n/C。利用该合成电阻Rp是单个热电电容器的电阻的n倍，能够使随热电电容器的自发电极而产生的输出电压变为n倍。

(2)在本发明的一种方式中，所述多个热电电容器的各自的所述热电体可以由电绝缘性的金属化合物层覆盖侧面。热电体为氧化物，如果被还原，则会产生氧缺损。金属化合物层具有还原气体阻挡性，能够抑制热电体被还原。这样，由于能够抑制热电体的氧缺损，因而可以使热电电容器小型化，从而在一个支撑部件上安装多个热电电容器并使它们串联连接。

(3)在本发明的一种方式中，所述多个热电电容器中的各热电电容器可以还具有：设置在所述支撑部件上的第一电极、隔着所述热电体而与所述第一电极相对的第二电极以及与所述第一电极的不与所述第二电极相对的区域连接的布线部。

通过形成为所谓的平面结构，能够在支撑部件上形成至安装于支撑部件上的第一电极的布线。此外，能够在被扩大的第一电极上形成光吸收区域，光吸收面积被扩大的同时，第一电极还发挥集热通路的效果，进而能够使在光吸收区域的周边所产生的热聚集在热电体所在的中心侧。

(4)在本发明的一种方式中，所述金属化合物层可以形成为覆盖所述第一电极的不与所述第二电极相对的区域，并且还设置有覆盖所述金属化合物层的绝缘层，所述布线部通过所述绝缘层的开孔和所述金属化合物层的开孔而被连接。

这样，布线部可以形成在绝缘层上。如果不存在绝缘层，则在对布线部进行图案蚀刻时，其下层的金属化合物层会被蚀刻，从而阻挡性下降。绝缘层在确保金属化合物层的阻挡性的基础上，也优选形成在金属化合物层上。

(5)在本发明的一种方式中，所述多个热电电容器中的各热电电容器可以包括：设置在所述支撑部件上的第一电极和隔着所述热电体而与所述第一电极相对的第二电极，可以使在与极化方向一致的方向上串联连接的两个热电电容器的所述第一电极彼此导通。这样，布线路径变为最短，电压下降变小，从而能够抑制输出电压的下降。

(6)在本发明的一种方式中，在与极化方向一致的方向上串联连接的两个热电电容器的所述第一电极能够作为公共电极。这样，可以省略布线部，而且，公共电极可以形成为比布线部宽幅且壁厚，因而能够将布线电阻格外地减小。由此，电压下降变小，从而能够抑制输出电压的下降。

(7)在本发明的一种方式中，可以还具有：与由在与极化方向一致的方向上串联连接的两个热电电容器组成的电容器列的两端连接的第一布线部和连接所述多个热电电容器之间的第二布线部，并且能够使所述第一布线部的宽度比所述第二布线部的宽度窄。

这样，可以通过使成为热的出口的第一布线部的宽度变细来抑制放热，另一方面，热电电容器间的第二布线部形成为宽幅，从而可以抑制电压下降。

(8)根据本发明的另一方式的热电型光检测器涉及一种如下所述的热电型光检测器，其具有：基体；支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，该支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别包括热电体；以及光吸收层，设置为与所述多个热电电容器中的各热电电容器接触，其中，所述多个热电电容器被电连接，所述光吸收层由与所述多个热电电容器中的各热电电容器对应的多个光吸收区域构成，在从基体的厚度方向来平面观察时，所述多个光吸收区域的各个重心存在于与所述多个光吸收区域中的各光吸收区域所对应的各一个热电电容器的所述热电体重叠的位置上。

在本发明的又一方式中，在各个光吸收区域上吸收的光以热的形式被传递至各个热电电容器的热电体。热电体由于起因于光的热所产生的热电效应(pyroelectric effect)而导致自发极化量发生变化，再通过求出其变化量而检测光量(热量)的大小。此时，安装于一个支撑部件上的多个热电电容器构成公共像素(一个像素)，同时被射入至各个光吸收区域的光必须在各个热电电容器中同时被检测出。在本发明的一种方式中，在各个光吸收区域被吸收的热能够被传递至各个热电电容器的热电体，并使热传递特性一致。所以，例如，在时间轴上生成的电荷的波峰(顶点)一致，可以在多个热电电容器中同时检测，能够提高热电型光检测器的检测输出。也就是说，热电型光检测器的热时常数变小，在例如根据多个热电型光检测器的输出来输出二维图像热分布时，能够以高帧率显示该图像。

这里，在覆盖多个热电电容器的区域配置有一个光吸收部件的情况下，该一个光吸收部件被分割，成为与多个热电电容器中的各热电电容器相对应的一个光吸收区域。除此之外，也可以在分别覆盖多个热电电容器的区域设置多个光吸收部件，在该情况下，一个光吸收部件就成为一个光吸收区域。

此外，能够在支撑部件上沿与极化方向一致的方向串联连接多个(n个，n为2以上的整数)热电电容器。例如，如果将单个配置的热电电容器与分别具有相同电极面积的n个热电电容器串联连接，则n个热电电容器的合成电阻就为n倍。由于该效果，输出电压在理论上能够变为由一个热电元件构成的热电型热检测元件的输出电压的n倍。但是，本发明的一种方式不限定为必须在支撑部件上将多个热电电容器串联连接，也可以逐一取出来自于多个热电电容器的信号。

(9)在根据本发明的其他方式的热电型光检测器中，在所述平面观察时，所述多个光吸收区域的各自的重心能够与所述多个光吸收区域中的各光吸收区域相对应的各一个热电电容器的所述热电体的重心具有重叠。

这样，在一个光吸收区域内的各处所产生的热就会向一个光吸收区域的重心附近均等地聚集过来。该热就会有效地传递至在平面观察时与一个光吸收区域的重心具有重叠的热电体的重心。所以，在各热电电容器中，通过热/电转换，能够大致同样地、偏差少地生成电荷。

(10)在根据本发明的其他方式的热电型光检测器中，所述多个热电电容器的各自的所述热电体是轮廓为n(n为3以上的整数)角形、且包括第一轮廓线至第n轮廓线，与所述多个热电电容器中的各热电电容器相对应的多个光吸收区域的各自的轮廓具有与所述热电体的第m轮廓线(1≤m≤n)相对的第m相对轮廓线，并且所述第m轮廓线与所述第m相对轮廓线之间的距离dm可以与m的值无关而为一定。

在本方式中，一个光吸收区域与一个热电体成为相似形的n角形。所以，在一个光吸收区域中，从第一重心至第m相对轮廓线的距离与m的值无关而都相等，在一个热电体中，从第二重心至第m轮廓线的距离也与m的值无关而都相等。由此，能够将在一个光吸收区域内产生的热均等地聚集在一个热电电容器的热电体上。

(11)在根据本发明的其他方式的热电型光检测器中，所述多个热电电容器的各自的所述热电体的轮廓可以为圆或者椭圆。

从支撑部件上的应力缓和的观点而言，优选热电电容器的热电体的轮廓为圆或者椭圆。此外，光吸收区域的轮廓虽然为圆、椭圆或者矩形中的哪一种都可以，但从应力缓和这种观点来说，优选圆或者椭圆。

(12)在根据本发明的其他方式的热电型光检测器中，所述多个热电电容器中的各热电电容器可以形成为如下这样的平面型电容器：包括夹持所述热电体的第一电极和第二电极，所述第一电极被所述支撑部件支撑，并且在所述平面观察时的所述第一电极的面积比所述第二电极的面积大。

通过形成为所谓的平面结构，可以在支撑部件上形成对安装于支撑部件上的第一电极添加的布线。此外，可以在被扩大的第一电极上形成光吸收区域，在光吸收面积被扩大的同时，第一电极发挥集热通路的效果，可以使在光吸收区域的周边所产生的热聚集在热电体所存在的中心侧。

(13)在本发明的其他方式中，所述多个热电电容器的各自的所述热电体可以由电绝缘性的金属化合物层覆盖侧面。热电体为氧化物，如果被还原，则会产生氧缺损。金属化合物层具有还原气体阻挡性，能够抑制热电体被还原。于是，由于能够抑制热电体的氧缺损，因此可以使热电电容器小型化，从而使多个热电电容器安装在一个支撑部件上。

(14)在本发明的其他方式中，所述光吸收层能够由与所述多个热电电容器中的各热电电容器相对应而分割形成的多个光吸收层形成。

由于光吸收层被个别化，因而一个一个的吸收层的热从周围逃逸，所以，可以加快各个热电电容器的重置时间。此外，在对应于每个区域来分割一个光吸收层而成为各个光吸收层时，与将光吸收层个别化的情况相比，具有可以使光吸收层面积增大，能够省略用于分割的制造工序的优点。

(15)在本发明的其他方式中，所述支撑部件可以在所述多个热电电容器中相邻的两个热电电容器之间的区域，具有贯通孔。

这里，在将支撑部件、多个热电电容器等形成在基体上时，在空洞部中埋入有牺牲层。在基体上形成支撑部件、多个热电电容器等之后，使用蚀刻剂进行各向同性蚀刻从而除去该牺牲层。在进行该蚀刻时，贯通孔用作蚀刻剂的供给口。由此，蚀刻剂就易于转入至支撑部件的下方的牺牲层，易于通过各向同性蚀刻除去牺牲层。

(16)本发明的又一其他方式定义了沿交叉的两个直线方向二维配置有上述的热电型光检测器的热电型光检测装置。

由此，实现了多个热电型光检测器(热电型光检测元件)被二维配置(例如，沿正交两轴中的各轴阵列状地配置)的热电型光检测装置(热电型光阵列传感器)。

(19)本发明的又一其他方式定义了具有上述的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备。

在上述任意的热电型光检测器中，光的检测灵敏度高。所以，安装有该热电型光检测器的电子设备的性能提高。作为电子设备，例如，可以列举出红外线传感器装置、安全装置、车载用夜间照相机或者监控照相机等。

下面，对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外，以下说明的本实施方式并不是不合理地限定权利要求书中记载的本发明的内容，在本实施方式中说明的所有构成，作为本发明的解决手段不一定是必需的。

1.第一实施方式

1.1.多个光吸收区域和多个电容器的配置

图1A、图1B是本发明第一实施方式所涉及的热电型光检测器的概念图。如图1A所示，多个、例如四个热电电容器(也称为电容器)Capa1～Capa4被安装在支撑部件(膜片)30上。支撑部件30上的电容器Capa1～Capa4中的各个电容器在两个电极间具有热电体。此外，支撑部件30上的电容器Capa1～Capa4中的各个电容器被配置在例如具有实质上相等面积的多个光吸收区域AR1～AR4的光吸收层50内部。光吸收层50既可以分割形成为多个光吸收区域AR1～AR4，也可以是一体形成的光吸收层。

在图1B中，示出了在平面观察时将光吸收区域AR1～AR4的各自的重心投影到二维面后的第一重心G1a～G1d，将热电电容器Capa1～Capa4的热电体的轮廓线投影到二维面后的区域J1～J4，将热电电容器Capa1～Capa4的热电体的重心投影到二维面后的第二重心G2a～G2d。

由图1B可知，第一重心G1a～G1d中的各个重心存在于将热电体的轮廓线投影到二维面后的区域J1～J4的各个区域的内部。

这里，光吸收区域AR1～AR4的各个区域所吸收的光以热的形式被传递至热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体。热电体是如下所述的装置：通过基于光的热所产生的热电效应(pyroelectric effect)从而自发极化量发生变化，再通过求出其变化量来检测光量(热量)的大小。此时，安装于一个支撑部件30的多个热电电容器Capa1～Capa4用于构成公共像素(一个像素)，同时射入至光吸收区域AR1～AR4中的各个光吸收区域的光必须同时被热电电容器Capa1～Capa4的各个热电电容器检测出来。在实施方式中，能够使光吸收区域AR1～AR4中的各个光吸收区域所吸收的热传递至热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体，使热传递特性一致。因此，例如，能够实现在时间轴上生成的电荷的波峰(顶点)一致，并被多个热电电容器Capa1～Capa4中的各个热电电容器同时检测。

在图1B中，尤其是第一重心G1a～G1d中的各个第一重心与第二重心G2a～G2d中的各个第二重心具有重叠。这样，在光吸收区域AR1～AR4内的各处所产生的热就会向第一重心G1a～G1d中的各个第一重心的附近均等地聚集过来。该热被有效地传递至具有与第一重心G1a～G1d中的各个第一重心在二维投影面上具有重叠的第二重心G2a～G2d中的各个第二重心的热电体。因此，在热电电容器Capa1～Capa4的各个热电电容器中，通过热/电转换，能够大致同样地、偏差少地生成电荷。但是，并不限于第一重心G1a～G1d的各个第一重心与第二重心G2a～G2d的各个第二重心具有重叠的情况。至少，只要第一重心G1a～G1d的各个第一重心存在于将热电体的轮廓线投影到二维面后的区域J1～J4的各个区域的内部即可。

此外，在覆盖多个热电电容器Capa1～Capa4的区域配置了一个光吸收部件的情况下，该一个光吸收部件被分割，成为与多个热电电容器Capa1～Capa4中的各个热电电容器相对应的一个光吸收区域AR1～AR4。此外，也可以在分别覆盖多个热电电容器的区域设置多个光吸收部件，在这种情况下，一个光吸收部件就成为一个光吸收区域。

1.2.多个电容器的串联连接

在图1A的例子中，第一电容器Capa1～第四电容器Capa4在支撑部件30上被串联连接。但是，第一电容器Capa1～第四电容器Capa4在支撑部件30上被串联连接并不是必要条件，例如，也可以在支撑部件30的外部被串联连接。

图1A中的正与负表示各电容器Capa1～Capa4的极化极性。在本例子中，各电容器Capa1～Capa4的电容值相同，但并非限定于此。第一电容器Capa1的正极与第一外部端子TA1连接，该第一外部端子TA1为正极性。此外，第四电容器Capa4的负极与第二外部端子TA2连接，该第二外部端子TA2为负极性。

这里，图2A是本实施方式的平面示意图，图2B是比较例1的平面示意图，图2C是比较例2的平面示意图。图2A～图2C所示的受光部面积(光吸收区域的面积)Aa分别相等。

首先，对比图2A所示的本实施方式与图2B所示的比较例1。图2A所示的电容器Capa1～Capa4中的各电容器与图2B所示的单体的Capa，元件面积Ac和电容C分别相等。

在图2A以及图2B中，如果设电容器的元件电阻为Rp(图2A的情况下为合成电阻)，则通过将照射光的热转换为电荷Q而得到的来自电容器的输出电压为：

Vs＝Q×Rp...(1)

也就是说，热电型光检测器的输出电压Vs随着电容器的极化电荷Q与电容器的电阻值Rp之积而变化。此外，由于电荷Q与受光部面积Aa和元件面积Ac成比例，因而下式成立：

Vs∞Aa·Ac·Rp...(2)

此外，在图2A中，由于电容器Capa1～Capa4沿极化方向一致的方向被串联连接，因此，电容器Capa1～Capa4的元件面积Ac就成为如图2B所示那样在电学上与一个电容器Capa的元件面积Ac相等的关系。此外，关于图2A的受光部面积(光吸收区域的面积)Aa与图2B的受光部面积(光吸收区域的面积)Aa相等这一点，则如上所述。

下面，将对电容器的元件电阻考察Rp。在图2B中，根据元件电阻Rp与电容的关系，则下式成立：

Rp＝1/C...(3)

另一方面，在图2A中，如果设电容器Capa1～Capa4的各个电容器的电容值为C，则被串联连接的合成电容Capa的合成电容值为C/4。如果设合成元件电阻为Rpx，则下式成立：

Rpx＝4/C＝4×Rp...(4)

因此，参照式(1)可知，在图2A所示的本实施方式中得到的输出电压Vs是在图2B所示的比较例1中得到的输出电压的4倍。也就是说，通过将n个电容器串联连接，与比较例1的单个电容器的情况比较可知，由电的电极面所决定的合成电容(电的电容器的电容)为1/n，由此合成电阻变为n倍，其结果是，输出电压Vs成为n倍。

接着，对比图2A所示的本实施方式与图2C所示的比较例2。图2A所示的电容器Capa1～Capa4的总元件面积(4×Ac)与图2C所示的单个Capa的元件面积(4×Ac)相等。

与图2A所示的四个串联连接的电气的元件面积Ac相比较，比较例2的元件面积为4×Ac。另一方面，在图2A中，如果设电容器Capa1～Capa4的各个电容器的电容值为C，则被串联连接的合成电容Capa的合成电容值为C/4，电阻值如式(4)那样为4×Rp。与此相反，图2C的单个电容器Capa的电容值为4×C，图2C的单个电容器Capa的电阻值为Rp/4。因此，在图2C中，虽然元件面积(4×Ac)为4倍，但电阻值(Rp/4)却为1/4倍，在元件面积与电阻值方面相互抵消。所以，图2C的输出电压Vs与图2B同等，是图2A的输出电压Vs的1/4。因此，可以确保在图2A所示的本实施方式中得到的输出电压Vs大于图2B、图2C的比较例1、2。

1.3.使多个热电电容器自发极化的偏压

图3示出了在图1所示的电容器Capa1～Capa4上施加了偏压时的自发极化。电容器Capa1～Capa4的各个电容器在第一电极10与第二电极14之间具有PZT等热电体12。如果将电源EA的正极端子与外部端子TA1连接，负极端子与外部端子TA2连接，进而使图3所示的电场E作用于电容器Capa1～Capa4，则电容器Capa1～Capa4的极化方向成为一致。

也就是说，在各个Capa1～Capa4中，电场E作用于第一电极10、热电体12以及第二电极14。因此，在各个Capa1～Capa4中，在图3的示例中，以第一电极10一侧为正极、第二电极14一侧为负极的方式使极化方向一致而进行极化。然后，即使解除电场E，在各个Capa1～Capa4的热电体12中，自发极化也得以维持。

这里，如图3所示，在各Capa1～Capa4中，在第一电极10与第二电极14的露出面上存在浮游电荷。在图3的例子中，第一电极10的浮游电荷为负，第二电极14的浮游电荷为正，各Capa1～Capa4保持一致，但并不限定于此。例如，将第一电容器Capa1的第一电极10与第二电容器Capa2的第一电极10连接等、Capa1～Capa4中相邻的电容器彼此的电极连接可以选择第一电极10、第二电极14之间、第一电极10之间或者第二电极14之间等各种组合。此外，外部端子TA1可以与第一电容器Capa1的第一电极10、第二电极14中的任意一方连接，同样地，外部端子TA2也可以与第四电容器Capa4的第一电极10、第二电极14中的任意一方连接。

使用了热电电容器的光检测原理是如下所述的原理：根据基于光的热所产生的热电效应(pyroelectric effect)，解除了电场E的热电电容器的自发极化量发生变化，通过求出其变化量来检测光量(热量)的大小。因此，至少在光检测前的制造时或者使用时等，至少仅一次使电场E作用于Capa1～Capa4预先生成极化状态即可。

1.4.热电型光检测器的结构

图4和图5是热电型光检测器、例如热电型红外线检测器200的平面图及截面图。此外，在图4中，与图1相同地将四个热电电容器串联连接，但在图3中，由于纸面的关系上，示出了将三个热电电容器串联连接的状态。该热电型红外线检测器200具有：基体20、设置于基体20的支撑部件(膜片)30、在支撑部件(膜片)30上被串联连接的多个(在图4中为四个，在图5中为三个)热电电容器Capa1～Capa4(Capa1～Capa3)。此外，将多个热电电容器总称为Capa。

如图4所示，支撑部件(膜片)30具备两个臂30-1、30-2，两个臂30-1、30-2被基体20所支撑。如图5所示，支撑部件(膜片)30包括第一面30A和与第一面30A相对的第二面30B，在第二面30B与基体20之间形成有空洞部100。通过该空洞部100，支撑部件(膜片)30与基体20被热分离。

图5所示的基体20具有例如硅基板21和形成在硅基板21上的绝缘膜(SiO2层)22，通过除去绝缘膜22的一部分而形成空洞部100。在硅基板21的元件区域21A上可以形成晶体管等元件40、41。

在图5所示的绝缘层22中，空洞部100以外的区域成为保持支撑部件30的至少两处的保持部(柱)22A、22B。可以在该保持部22A、22B上设置通孔31、32。通孔31与设置于绝缘层22中的布线层33连接。通孔32与设置于绝缘层22中的另一布线层34连接。布线层33还能够经由设置于绝缘层22中的接触孔35、36而与元件40、41连接。

多个热电电容器Capa中的各个热电电容器具有：支撑部件(膜片)30一侧的第一电极(下部电极)10；第二电极(上部电极)14，设置在与支撑部件(膜片)30一侧相反的一侧，平面观察时的面积比第一电极10小；以及设置于第一电极10与第二电极14之间的热电体(例如PZT层：锆钛酸铅层)12。

如图5所示，多个热电电容器Capa中的各个热电电容器被氧化铝等具有绝缘性的金属化合物层16覆盖。该金属化合物层16作为还原气体阻挡膜而起作用。由此，多个热电电容器Capa中的各个热电电容器可以抑制在电容器形成后的工序中还原气体(氢、水蒸气、OH基、甲基等)侵入电容器。这是因为热电体12是氧化物，而氧化物一旦被还原，则就会产生氧缺损，热电效应就会受到损害。这样，通过金属化合物16可以防止热电体12的氧缺损，因此可以在一个支撑部件30上的多个光吸收区域中的各个光吸收区域分别形成尺寸比较小的多个热电电容器Capa。

如图5放大显示那样，金属化合物层16可以包括第一阻挡层(第一层膜)16A与第二阻挡层(第二层膜)16B。第一阻挡层16A可以通过溅射法使金属氧化物、例如氧化铝Al₂O₃成膜而形成。由于在溅射法中不使用还原气体，因此电容器230不会被还原。第二阻挡层16B可以通过例如原子层化学气相沉积(ALCVD：Atomic Layer Chemical Vapor Deposition)法使例如氧化铝Al₂O₃成膜而形成。虽然通常的CVD(Chemical VaporDeposition)法使用还原性气体，但是由于第一层阻挡层16A，电容器Capa与还原性气体隔离。

这里，金属化合物层16的总膜厚度形成为50～70nm，例如60nm。此时，利用CVD法形成的第一阻挡层16A的膜厚比采用原子层化学气相沉积(ALCVD)法形成的第二阻挡层16B厚，为35～65nm，例如40nm。与此相反，采用原子层化学气相沉积(ALCVD)法形成的第二阻挡层16B可以形成得较薄，使例如氧化铝Al₂O₃成膜为5～30nm、例如20nm而形成。原子层化学气相沉积(ALCVD)法与溅射法等相比较，由于具有优异的填充特性，因此可以对应微细化，利用第一阻挡层16A、第二阻挡层16B可以提高还原性气体阻挡性。此外，利用溅射法成膜的第一阻挡层16A不如第二阻挡层16B致密，但是，其发挥功效则成为降低传热率的主要原因，因此，通过热传导率低的第一阻挡层16A存在于热电电容器Capa与第二阻挡层16B之间，从而可以防止热量从热电电容器Capa散失。

如图5所示，在金属化合物层16上形成有层间绝缘膜17。一般而言，层间绝缘膜17的原料气体(TEOS)进行化学反应时，会产生氢气、水蒸气等还原性气体。设置在热电电容器Capa周围的第一还原性气体阻挡膜16用于保护热电电容器Capa免受在该层间绝缘膜17的形成中所产生的还原性气体侵入。

如图5所示，在层间绝缘膜17上配置有布线层18。在层间绝缘膜17上，在电极布线形成之前，预先形成第一接触孔17A和第二接触孔17B。此时，在金属化合物层16上也同样地形成有接触孔。通过填充在第一接触孔17A中的第一塞柱19A而使第一电极(下部电极)10与布线层18导通。同样地，通过填充在第二接触孔17A中的第二塞柱19B而使第二电极(上部电极)14与布线层18导通。

在本实施方式中，如图5所示，通孔32与Capa1的下部电极10通过布线层18A而连接，Capa1的上部电极14与Capa2的下部电极10通过布线层18B而连接，Capa2的上部电极14与Capa3的下部电极10通过布线层18C而连接，Capa3的上部电极14与通孔31通过布线层18D而连接。在图4中，同样地使用布线18A～18E而使四个热电电容器Capa1～Capa4沿极化方向一致的方向串联连接。

此外，与由串联连接的多个热电电容器组成的电容器列的两端和外部端子TA1、TA2连接的第一布线部(在图4中为布线18A和18E，在图5中为18A和18D)的宽度能够形成得比连接多个电容器间的第二布线部(在图4中为布线18B～18D，在图5中为18B～18C)的宽度窄。

这样，通过使成为热的出口的第一布线部(在图4中为布线18A和18E，在图5中为18A和18D)的宽度变细而抑制散热，另一方面，热电电容器间的第二布线部(在图4中为布线18B～18D，在图5中为18B～18C)形成为宽幅从而可以抑制电压降低。

这里，如果不存在层间绝缘膜17，则在对布线层18进行图案蚀刻时，其下层的金属化合物层16(第二阻挡层16B)被蚀刻，从而阻挡性下降。优选层间绝缘膜17在确保金属化合物层16的阻挡性的基础上，形成在金属化合物层16上。

此外，优选层间绝缘膜17含有水分少、或者氢含有率低。于是，层间绝缘膜17通过退火而进行脱气处理。这样，层间绝缘膜17的氢含有率或者含水率则低于覆盖布线层18的光吸收层50、或者作为绝缘膜的支柱(保持部)22A、22B。这样，即使在层间绝缘膜17形成之后电容器Capa暴露于高温，也可以抑制从层间绝缘膜17产生还原性气体。

在图6A、图6B中，示出了沿极化方向一致的方向被串联连接的两个Capan与Capan+1的布线例。如图6A所示，并不限于通过布线层18连接Capan的上部电极14与Capan+1的下部电极10的情况，可以通过布线层18连接Capan与Capan+1的下部电极10之间。这样，在连接两个Capan与Capan+1之间时，连接下部电极10之间的布线18无需沿山状的电容器而形成，因此布线18成为最短路径。因此，电压下降变小，可以抑制输出电压Vs的下降。

或者，如图6B所示，能够将Capan与Capan+1的下部电极10下部电极10作为公共电极而省略布线层18。这样，能够省略布线18，而且公共电极可以形成为比布线18宽幅且壁厚，因此可以使布线电阻格外地减小。由此，电压下降变小，可以进一步抑制输出电压Vs的下降。

此外，在图6A、图6B所示的任一种情况下，如果如图3所示那样使偏置电场E发挥作用，则Capan与Capan+1的极化方向都是唯一确定的。

在布线连接的热电电容器Capa上，如图5所示那样地形成光吸收层50。在覆盖如图5所示的多个热电电容器Capa1～Capa3而配置一个光吸收层50的情况下，与多个热电电容器Capa1～Capa3相对应的大致等面积的区域成为各个光吸收区域。也可以形成覆盖如图5所示的多个热电电容器Capa1～Capa3的被分割的多个光吸收层50a～50c。这样，与具有一个公共的光吸收层50的情况相比，具有在各个热电电容器Capa1～Capa3中的放热速度变快、可以在短时间内进行热重置的优点。

上述的实施方式虽然是下部电极10比上部电极14宽的平面(planer)结构，但也可以如图7所示那样，将本发明适用于堆栈结构的热电电容器Capa。如图7所示，在堆栈结构的热电电容器Capa中，第一电极10、热电体12以及第二电极14的横截面积实质上相等。所以，与平面结构的热电电容器不同，对第一电极10提供的布线不可以设置在层间绝缘层17的上方。

因此，使支撑部件(膜片)30成为多层结构，使其一层作为布线18B。该布线18B连接相邻的两个热电电容器Capa的第一电极(下部电极)10之间。通过填充在支撑部件30上形成的接触孔30C、30D中的塞柱19C、19D，支撑部件30中的布线18B与两个热电电容器Capa的第一电极(下部电极)10连接。

1.5.光吸收区域与热电体的轮廓线的关系

下来，对光吸收区域AR1～AR4与热电体12的轮廓线的关系进行探讨。图8示出了多个热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体12是轮廓为n(n为3以上的整数)角形、例如四角形的例子。第一热电电容器Capa1的热电体12包括第一～第n轮廓线K1a～K4a。对应于第一热电电容器Capa1的光吸收区域AR1具有与第一热电电容器Capa1的热电体12的第m轮廓线(1≤m≤n)相对的第m相对轮廓线，第m轮廓线与第m相对轮廓线之间的距离dm(d1a、d2a、d3a、d4a)可以与m的值无关而成为一定(d1a＝d2a＝d3a＝d4a)。其它热电电容器Capa2～Capa4的各自的热电体12也是轮廓为n(n为3以上的整数)角形、例如四角形，包括第一～第n轮廓线K1b～K4b、K1c～K4c以及K1d～K4d。而且，同样地，第m轮廓线与第m相对轮廓线之间的距离dm可以与m的值无关而成为一定(d1b＝d2b＝d3b＝d4b、d1c＝d2c＝d3c＝d4c、d1d＝d2d＝d3d＝d4d)。

这样，光吸收区域AR1～AR4中的每一个光吸收区域与多个热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体12成为相似形的n角形。因此，在一个光吸收区域中，从第一重心(G1a～G1d)到第m相对轮廓线的距离与m的值无关而均为相等，在多个热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体12中，从第二重心(G2a～G2d)到第m轮廓线的距离也是与m的值无关而均为相等。由此，能够使在各个光吸收区域AR1～AR4中所产生的热均等地聚集在一个热电电容器Capa的热电体12。

此外，在图2中，多个热电电容器Capa1～Capa4的各自的热电体12的轮廓为圆，如果使热电体12的轮廓形成为圆或者椭圆，则在图2中，从热电体12的轮廓到光吸收区域AR1～AR4的轮廓的距离则随位置不同而不同。所以，就热传递的均匀性而言，图8所示的情况更为优异，但由于即使将热电体12的轮廓形成为圆或者椭圆，上述距离的不同也比较小，因此，可以取得在图2中说明的效果。

1.6.形成在支撑部件上的贯通孔

图9A、图9B示出了不均匀的热传递结构和热传递特性。图9A示出了未满足图2或者图8中所说明条件的配置例。在这种情况下，在各光吸收区域AR1～AR4中，从光吸收区域AR1～AR4的周边到热电体12的热传递通路的长度各不相同。

图9B示出了不均匀的热传递特性的一个例子。在图9B的例子中，虽然在四个热电体12中的三个中热流量TP1～TP3的波峰位置一致，但热流量TP1～TP3的波峰电平(level)不同。更差的情况是，在四个热电体12的剩余的一个中，热流量TP4的波峰位置偏离了其它三个热流量TP1～TP3的波峰位置。因此，可以得知在某一时刻对热流量TP1～TP4采样时，与四个热流量TP1～TP4的波峰位置和波峰电平一致的情况相比较，输出电压Vs下降。在本实施方式中，能够将四个热流量TP1～TP4的波峰位置和波峰电平整理为大致相同。

在本实施方式中，由于在一个支撑部件30上安装多个热电电容器Capa，因此，可以在多个热电电容器Capa中相邻的两个热电电容器Capa之间确保空间。于是，如图10所示，支撑部件(膜片)30可以在多个热电电容器Capa中相邻的两个热电电容器Capa之间的区域具有至少一个贯通孔CN1～CN6。

这里，在基体20上形成支撑部件30、热电电容器Capa等时，在图5所示的空洞部103中埋入有牺牲层。然后，在基体20上的整个面上形成成为支撑部件30的材料层，在该材料层上形成热电电容器Capa等之后，成为支撑部件30的材料层例如如图4所示那样，被蚀刻为具有两个臂30-1、30-2的支撑部件20的形状。在该蚀刻时，也同时形成图5所示的贯通孔CN1～CN6。

牺牲层使用蚀刻剂而被各向同性蚀刻，而贯通孔CN1～CN6则被用作蚀刻剂的供给口。由此，蚀刻剂则易于转入至支撑部件30下方的牺牲层，易于通过各向同性蚀刻而除去牺牲层。

2.第二实施方式

图11是表示热电型光检测装置(热电型光检测阵列)的电路构成的一个例子的电路图。在图11的例子中，二维配置有多个光检测单元(即热电型光检测器200a～200d等)。此外，图11所示的热电电容器Capa是如上所述那样地被多个串联连接。为了从多个光检测单元(热电型光检测器200a～200d等)中选择一个光检测单元，而设置有扫描线(W1a、W1b等)和数据线(D1a、D1b等)。

作为第一光检测单元的热电型光检测器200a具有多个串联连接的热电电容器Capa和元件选择晶体管M1a。热电电容器Capa的两极的电位关系是基于施加在驱动器PDr1上的电位、如图3所示那样地由电场E的方向唯一决定的。在光检测时，驱动器PDr1的输出接地。此外，其他光检测单元也是同样的构成。一个光检测单元所占区域的尺寸为例如20μm×20μm。

数据线D1a的电位可以通过导通重置晶体管M2来初始化。在读出检测信号时，导通读出晶体管M3。基于热电效应所产生的电流通过I/V转换电路510而被转换为电压，再由放大器600放大，通过A/D转换器而转换为数字数据。

在本实施方式中，实现了多个热电型光检测器被二维配置(例如，沿正交两轴(X轴和Y轴)中的各轴配置为阵列状)的热电型光检测装置(热电型光阵列传感器)。

3.第三实施方式

在本实施方式中，对电子设备进行说明。

3.1.红外线照相机

在图12中，作为包括本实施方式的热电型检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了红外线照相机400A的构成例。该红外线照相机400A包括：光学系统400、传感器设备(热电型光检测装置)410、图像处理部420、处理部430、存储部440、操作部450以及显示部460。

光学系统400包括：例如一个或者多个透镜、驱动这些透镜的驱动部等。而且，向传感器设备410进行物体像的成像等。此外，如果需要，也进行焦距调整等。

传感器设备410通过使上述本实施方式的热电型光检测器200二维排列而构成，并设置有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。传感器设备410除了二维排列的检测器以外，还可以包括行选择电路(行驱动器)、经由列线而读出来自于检测器的数据的读出电路、以及A/D转换部等。通过依次读出来自于二维排列的各检测器的数据，可以进行物体像的摄像处理。

图像处理部420根据从传感器设备410发出的数字图像数据(像素数据)，进行图像校正处理等各种图像处理。

处理部430进行红外线照相机400A的整体控制，并进行红外线照相机400A内的各块的控制。该处理部430由例如CPU等实现。存储部440用于存储各种信息，作为例如处理部430或者图像处理部420的工作区域发挥功能。操作部450为用户操作红外线照相机400A所采用的界面，由例如各种按钮或者GUI(Graphical User Interface)画面等来实现。显示部460用于显示例如由传感器设备410所取得的图像或者GUI画面等，由液晶显示器或者有机EL显示器等各种显示器来实现。

这样，可以通过将一个单元的热电型光检测器用作红外线传感器等传感器之外，将一个单元的热电型光检测器沿两轴方向例如正交两轴方向二维配置，来构成传感器设备410，这样，可以提供热(光)分布图像。使用该传感器设备41，可以构成热像仪、车载用夜视仪或者监控照相机等电子设备。

当然，也可以通过将一个单元或者多个单元的热电型光检测器用作传感器，来构成进行物体的物理信息的解析(测量)的解析设备(测量设备)、用于检测火或者发热的安全设备、设置在工厂等中的FA(FactoryAutomation)设备等各种电子设备。

3.2.驾驶支持装置

在图13中，作为包括本实施方式的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了驾驶支持装置600的构成例。该驾驶支持装置600具备如下部分而构成：处理单元610，包括控制驾驶支持装置600的CPU；红外线照相机620，可以对车辆外部的规定摄像区域检测红外线；偏航角速度传感器630，用于检测车辆的偏航角速度；车速传感器640，用于检测车辆的行驶速度；制动传感器650，用于检测有无驾驶员的制动操作；扬声器660以及显示装置670。

该驾驶支持装置600的处理单元610根据例如通过红外线照相机620的摄像而得到的该车辆周边的红外线图像、和由各传感器630～650检测到的有关该车辆行驶状态的检测信号，检测存在于该车辆的行进方向前方的物体和行人等对象物，在判断为检测到的对象物与该车辆有发生接触的可能性时，由扬声器660或者显示装置670输出警报。

此外，例如如图14所示，红外线照相机620在车辆的前部被配置在车辆宽度方向的中心附近。显示装置670在前窗不妨碍驾驶员的前方视野的位置上具备显示各种信息的HUD(Head Up Display)671等而构成。

3.3.安全设备

在图15中，作为包括本实施方式的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了安全设备700的构成例。

安全设备700具备如下部分而构成：红外线照相机710，用于至少拍摄监控区域；人感传感器720，用于检测向监控区域进入的侵入者；移动检测处理部730，处理从红外线照相机710输出的图像数据而检测侵入至监控区域的移动体；人感传感器检测处理部740，用于进行人感传感器720的检测处理；图像压缩部750，用于以规定的方式压缩从红外线照相机710输出的图像数据；通信处理部760，进行发送被压缩的图像数据或者侵入者检测信息、接收来自外部装置的对于安全设备700的各种设定信息等；以及控制部770，由CPU对安全设备700的各处理部进行条件设定、处理指令发送、响应处理。

移动检测处理部730具备：图中未显示的缓冲存储器、输入缓冲存储器的输出的数据块平滑部以及输入数据块平滑部的输出的状态变化检测部。而且，移动检测处理部730的状态变化检测部利用如下情况来检测状态变化：如果监控区域为静止状态，则即使是采用动画拍摄的不同的帧也会是相同的图像数据，而如果有状态变化(移动体的侵入)，则帧间的图像数据就会产生差异。

此外，图16是表示从侧面示出了例如被设置在屋檐下的安全设备700、组装在安全设备700中的红外线照相机710的摄像区域A1、人感传感器720的检测区域A2的图。

3.4.游戏机

图17和图18作为包括本实施方式的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了包括使用了所述传感器设备410的控制器820的游戏机800的构成例。

如图17所示，用于图18的游戏机800的控制器820具备如下部分而构成：摄像信息运算单元830、操作开关840、加速度传感器850、连接器860、处理器870以及无线模块880。

摄像信息运算单元830具有：摄像单元831和用于处理由该摄像单元831拍摄的图像数据的图像处理电路835。摄像单元831包括传感器设备832(图12的传感器设备410)，在其前方，配置有红外线滤波器(只使红外线通过的滤波器)833以及光学系统(透镜)834。于是，图像处理电路835处理从摄像单元831获得的红外线图像数据，检测高辉度部分，检测出其重心位置、面积并输出这些数据。

处理器870将来自于操作开关840的操作数据、来自于加速度传感器850的加速度数据以及高辉度部分数据作为一系列的控制数据而输出。无线模块880用该控制数据调制规定频率的载波，并作为电波信号从天线890输出。

此外，通过设置在控制器820上的连接器860而输入的数据也由处理器870进行与上述的数据同样的处理，并作为控制数据而经由无线模块880和天线890来输出。

如图18所示，游戏机800具备：控制器820、游戏机主体810、显示器811、LED模块812A以及812B，玩家801能够用一只手握持控制器820来玩游戏。于是，如果使控制器820的摄像单元831朝向显示器811的屏面813，则由摄像单元831检测从设置在显示器811的附近的两个LED模块812A和812B输出的红外线，控制器820作为高凉度点的信息而取得两个LED模块812A、812B的位置、面积信息。亮点的位置或者大小的数据由控制器820以无线的方式发送至游戏机主体810，由游戏机主体810接收。如果玩家801使控制器820移动，则亮点的位置或者大小的数据会发生变化，因此，利用这一点，游戏机主体810能够取得对应于控制器820的移动的操作信号，因而可以相应地来进行游戏。

3.5.体温测量装置

在图19中，作为包括本实施方式的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了体温测量装置900的构成例。

如图19所示，体温测量装置900具备如下部分而构成：红外线照相机910、体温分析装置920、信息通信装置930以及电缆940。红外线照相机910包括图中未显示的透镜等光学系统和前述的传感器设备410而构成。

红外线照相机910拍摄规定的对象区域，并将拍摄到的对象者901的图像信息经由电缆940发送至体温分析装置920。虽然图中未显示但体温分析装置920包括：图像读取处理单元，用于读取来自于红外线照相机910的热分布图像；以及体温分析处理单元，根据来自于图像读取处理单元的数据和图像分析设定表来制作体温分析表，体温分析装置920根据体温分析表而将体温信息发送用数据向信息通信装置930发送。该体温信息发送用数据可以包括对应于体温异常的情况的规定数据。此外，在判断为摄影区域内包括多个对象者901时，可以使对象者901的人数和体温异常者的人数的信息包含在体温信息发送用数据中。

3.6.特定物质探测装置

在图20中，作为包括本实施方式的热电型光检测器或者热电型光检测装置的电子设备的例子而示出了将前述的传感器设备410的热电型光检测器的光吸收材料的吸收波长设定为太赫兹区域的传感器设备用作太赫兹光传感器设备，并与太赫兹光照射单元组合来构成特定物质探测装置1000的例子。

特定物质探测装置1000具备如下部分而构成：控制单元1010、照射光单元1020、光学滤波器1030、摄像单元1040以及显示部1050。摄像单元1040构成为包括未图示的透镜等光学系统和将前述热电型光检测器的光吸收材料的吸收波长设定为了太赫兹区域的传感器设备。

控制单元1010包括控制本装置整体的系统控制器，该系统控制器控制控制单元所包括的光源驱动部和图像处理单元。照射光单元1020包括：射出太赫兹光(指波长在100μm～1000μm的范围内的电磁波)的激光装置和光学系统，将太赫兹光照射至作为检查对象的人物1060。来自于人物1060的反射太赫兹光经由仅使作为探测对象的特定物质1070的分光光谱通过的光学滤波器1030而被摄像单元1040所接收。在摄像单元1040中生成的图像信号由控制单元1010的图像处理单元实施规定的图像处理，其图像信号向显示部1050输出。此外，由于根据在人物1060的衣服内等是否存在特定物质1070，而导致受光信号的强度不同，因此，能够辨别特定物质1070的存在。

以上，虽然说明了几种电子设备的实施方式，但是上述实施方式的电子设备不限于已说明的构成，可以进行省略其构成要素的一部分(例如光学系统、操作部、显示部等)或者追加其它构成要素等各种变形实施。

3.7.传感器设备

图21(A)示出了图19的传感器设备410的构成例。该传感器设备包括：传感器阵列500、行选择电路(行驱动器)510以及读出电路520。此外，可以包括A/D转换部530、控制电路550。行选择电路(行驱动器)510和读出电路520称为驱动电路。通过使用该传感器设备，从而便能够实现图12所示的、用于诸如夜视设备等的红外线照相机400A等。

在传感器阵列500中，例如如图11所示那样沿两轴方向排列(配置)多个传感器单元。此外，设有多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。此外，行线和列线其中一方的条数可以为一条。在例如行线为也一条的情况下，在图21(A)中，在沿着行线的方向(横向)上排列多个传感器单元。另一方面，在列线为一条的情况下，在沿着列线的方向(纵向)上排列多个传感器单元。

如图21(B)所示，传感器阵列500的各传感器单元被配置(形成)在对应于各行线与各列线的交叉位置上。例如图21(B)的传感器单元被配置在对应于行线WL1与列线DL1的交叉位置的地方。其它传感器单元也是同样的。

行选择电路510与一条或者多条行线连接。并且，进行各行线的选择动作。例如，如果以图21(B)这样的QVGA(320×240像素)的传感器阵列500(焦点面阵列)为例，则进行依次选择(扫描)行线WL0、WL1、WL2....WL239的动作。即、将选择这些行线的信号(字选择信号)输出至传感器阵列500。

读出电路520与一条或者多条列线连接。并且，进行各列线的读出动作。如果以QVGA的传感器阵列500为例，则进行读出来自列线DL0、DL1、DL2....DL319的检测信号(检测电流、检测电荷)的动作。

A/D转换部530进行将在读出电路520中取得的检测电压(测量电压、到达电压)A/D转换为数字数据的处理。并且，输出A/D转换后的数字数据DOUT。具体而言，在A/D转换部530中，与多条列线的各列线对应地设置各A/D转换器。并且，各A/D转换器进行在所对应的列线中通过读出电路520取得的检测电压的A/D转换处理。此外，也可以与多条列线对应地设置一个A/D转换器，使用该一个A/D转换器来将多条列线的检测电压A/D转换为时分。

控制电路550(时序(timing)生成电路)生成各种控制信号，并输出至行选择电路510、读取电路520、A/D转换部530。生成并输出例如充电或者放电(重置)的控制信号。或者，生成并输出控制各电路的时序的信号。

以上，虽然对几种实施方式进行了说明，但是，还能够进行在实质上没有脱离本发明的新颖事项和效果的多种变形，这一点对于本领域的普通技术人员来说，是能够容易理解的。因此，这些变形例应当全部被包括在本发明的范围内。例如，在说明书或者附图中，至少一次与更加广义或者同义的不同用语一同记载的用语在说明书或者附图中的任何地方都能够替换为该不同的用语。例如，基体是指基板、衬底(base)或者基盘、支撑基盘等所有支撑结构。

本发明能够广泛地适用于各种热电型光检测器。不论要检测的光的波长如何。此外，热电型光检测器或者热电型光检测装置，或者具有它们的电子设备也能够适用于例如在所供给的热量与流体吸收的热量均衡的条件下检测流体的流量的流量传感器等。能够设置本发明的热电型检测器或者热电型检测装置来代替设在该流量传感器上的热电偶等，能够将光以外作为检测对象。

如以上说明的那样，依照本发明的至少一种实施方式，能够使例如热电型光检测器的检测灵敏度格外地提高。

如上所述，虽然对本发明的实施例详细地进行了说明，但是，能够进行在实质上没有脱离本发明的新事项和效果的多种变形，这一点对于本领域的普通技术人员来说，应该能够容易理解。因此，这些变形例应当全部被包括在本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种热电型光检测器，其特征在于，具有：

基体；

支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，所述支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；以及

多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别含有热电体，

其中，所述多个热电电容器在与极化方向一致的方向上电串联连接。

2.根据权利要求1所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电电容器的各自的所述热电体的侧面被电绝缘性的金属化合物层覆盖。

3.根据权利要求2所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电型电容器中的各所述热电型电容器具有：设在所述支撑部件上的第一电极、隔着所述热电体而与所述第一电极相对的第二电极以及与所述第一电极的不与所述第二电极相对的区域连接的布线部。

4.根据权利要求3所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述金属化合物层覆盖所述第一电极的不与所述第二电极相对的区域而形成，

所述热电型光检测器还设置有覆盖所述金属化合物层的绝缘层，

所述布线部通过所述绝缘层的开孔和所述金属化合物层的开孔而被连接。

5.根据权利要求1所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电型电容器中的各所述热电型电容器包括：设置在所述支撑部件上的第一电极和隔着所述热电体而与所述第一电极相对的第二电极，

在与极化方向一致的方向上电串联连接的两个热电型电容器的所述第一电极之间导通。

6.根据权利要求5所述的热电型光检测器，其特征在于，

在与极化方向一致的方向上电串联连接的两个热电型电容器的所述第一电极是公共电极。

7.根据权利要求1所述的热电型光检测器，其特征在于，还具有：

第一布线部，与在与极化方向一致的方向上电串联连接的所述多个热电型电容器所组成的电容器列的两端连接；以及

第二布线部，连接所述多个热电型电容器之间，

其中，所述第一布线部的宽度比所述第二布线部的宽度窄。

8.一种热电型光检测装置，其特征在于，

沿交叉的两个直线方向二维配置有权利要求1所述的热电型光检测器。

9.一种电子设备，其特征在于，

具有权利要求1所述的热电型光检测器。

10.一种电子设备，其特征在于，

具有权利要求8所述的热电型光检测装置。

11.一种热电型光检测器，其特征在于，具有：

基体；

支撑部件，包括第一面和与所述第一面相对的第二面，所述支撑部件以所述第二面与所述基体之间隔着空洞部的方式而配置；

多个热电电容器，被所述支撑部件支撑，分别包括热电体；以及

光吸收层，设置为与所述多个热电电容器中的各所述热电电容器接触，

其中，所述多个热电电容器被电连接，

所述光吸收层由与所述多个热电电容器中的各热电电容器对应的多个光吸收区域构成，

在从基体的厚度方向来平面观察时，所述多个光吸收区域中的各所述光吸收区域的重心存在于与所述多个光吸收区域中的各所述光吸收区域所对应的各一个热电电容器的所述热电体重叠的位置上。

12.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

在所述平面观察时，所述多个光吸收区域中的各所述光吸收区域的重心与所述多个光吸收区域中的各所述光吸收区域所对应的各一个热电电容器的所述热电体的重心具有重叠。

13.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电电容器的各自的所述热电体是轮廓为n角形、且包括第一轮廓线至第n轮廓线，

与所述多个热电电容器中的各所述热电电容器相对应的多个光吸收区域的各自的轮廓具有与所述热电体的第m轮廓线相对的第m相对轮廓线，

所述第m轮廓线与所述第m相对轮廓线之间的距离dm一定，而与m的值无关，其中，n为3以上的整数，1≤m≤n。

14.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电电容器的各自的所述热电体的轮廓为圆或者椭圆。

15.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电电容器中的各所述热电电容器是包括夹持所述热电体的第一电极和第二电极、所述第一电极被所述支撑部件支撑、且所述平面观察时的所述第一电极的面积比所述第二电极的面积大的平面型电容器。

16.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述多个热电电容器的各自的所述热电体的侧面由电绝缘性的金属化合物层覆盖。

17.根据权利要求11所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述光吸收层由与所述多个热电电容器中的各所述热电电容器相对应地分割形成的多个光吸收层构成。

18.根据权利要求17所述的热电型光检测器，其特征在于，

所述支撑部件在所述多个热电电容器中相邻的两个热电电容器之间的区域具有贯通孔。

19.一种热电型光检测装置，其特征在于，

沿交叉的两个直线方向二维配置有权利要求11所述的热电型光检测器。

20.一种电子设备，其特征在于，

具有权利要求11所述的热电型光检测器。

21.一种电子设备，其特征在于，

具有权利要求19所述的热电型光检测装置。

Images