JP2001320074A - 起電力型赤外線検知セル - Google Patents

起電力型赤外線検知セル

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JP2001320074A JP80000195A JP80000195A JP2001320074A JP 2001320074 A JP2001320074 A JP 2001320074A JP 80000195 A JP80000195 A JP 80000195A JP 80000195 A JP80000195 A JP 80000195A JP 2001320074 A JP2001320074 A JP 2001320074A
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Thomas R Schimert
アール．シマート トーマス
Dayton D Eden
ディー．エデン デイトン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線の吸収効率を損なうことなく光起電力
型ダイオードの体積および断面積を減少することによっ
て、検出能とダイオード抵抗を増す。 【構成】 赤外線検知セルは複数の等間隔におかれた線
形セグメントを具備し、該線形セグメントは光学格子を
形成する。各セグメントは幅方向に選択的に不純物添加
されて光起電力型ダイオードを形成する。線形セグメン
トが電導体間にオーム接触されて、単一セル検知信号を
発生する。セルは回折共振光学空洞を形成する。該セル
によって構成されるアレーは赤外像を生成する。１次元
直線偏光放射と２次元非偏光放射の両者を受光するため
のセル構造体が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線検知器、更に詳細
には、画像形成に用いられるヘテロ接合光起電力型屈折
共振光学空洞赤外線検知器およびそのアレー、に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】赤外線検知セル、および該セルによって
構成されるアレーは、暗所のような可視光学像が有効で
ない状況下、あるいは、赤外線のシグネチャー（ｓｉｇ
ｎａｔｕｒｅ）によって目標に関する付加的情報が得ら
れるような状況下において、画像を形成する目的で使用
される。
【０００３】赤外線検知器の設計において常に求められ
ことは、検出能（Ｄ* ）の向上とダイオード検知器の抵
抗を増加である。
【０００４】従来のヘテロ接合光起電力型屈折共振光学
空洞赤外線検知器は、熱線検知器領域を有するが、大面
積の検知器として構成されるものであって、１９８７年
発行のプロシーディングズ・オブ・アイアールアイエ
ス、検知器編（Ｐｒｏｃ．ＩＲＩＳ Ｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ）、第III 巻、１８９−２００ページ掲載、アール・
ビー・ブラディ（Ｒ．Ｂ．Ｂｒａｄｙ）、ディー・アー
ル・レスラー（Ｄ．Ｒ．Ｒｅｓｌｅｒ）、エム・ビー・
ライネ（Ｍ．Ｂ．Ｒｅｉｎｅ）、シー・シー・ワン
（Ｃ．Ｃ．Ｗａｎ）共著の論文「共振光学空洞ＨｇＣｄ
Ｔｅヘテロ接合フォトダイオード−２ＧＨｚにおける１
０．６μｍ用新デバイスとしてのヘテロダイン検知器」
に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、赤外
線の吸収効率を損なうことなく光起電力型ダイオードの
体積および断面積を減少することによって、検出能とダ
イオード抵抗を増すことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施例
においては、第１の波長と更に長波長の第２の波長とよ
って定めらる選択された帯域の入射赤外線放射を検知す
るための光起電力型回折共振光学空洞検知セルを開示す
る。この検知器セルは回折格子構造体を有し、該回折格
子は帯域を定める第１の波長と等長もしくはそれ以下の
間隔を隔てて周期的に配置され、平行に延伸する複数の
光起電力セグメントから成る。各光起電力セグメント
は、第１の伝導型を備えるる第１の部分と、第２の伝導
型を備える第２の部分とを有し、第１の部分と第２の部
分との間にｐ−ｎ接合を形成する。第１の部分は相互に
電気的に接続され、かつ第２の部分も相互に電気的に接
続されている。平面状反射体が光起電力セグメントに対
してオフセットして配設される。平面状反射体と組み合
わせられた光起電力型回折格子構造体は回折共振光学空
洞構造体を形成し、それによって該構造体の内部におい
て入射赤外線放射が効率よくトラップト回折モードに結
合され、効率よく吸収される。入射赤外線放射の受光に
応答して、光起電力セグメントの第１および第２の部分
の間に検知信号が発生する。
【０００７】
【実施例】本発明およびその効果の一層完全な理解を助
けるために、以下では添付の図面を用いて説明する。こ
れらの図は必ずしも寸法を示すためのものではない。
【０００８】本発明の第１の実施例を図１、図２、およ
び図３に示す。赤外線検知セル１０は回折共振光学空洞
ダイオードとして作用する。セル１０は平行な光起電力
セグメント１６、１８、２０、２２、及び２４を具備
し、各セグメントは図２および図３の断面図に示すよう
に複数の層からなる。平行なセグメント１６、１８、２
０、２２、および２４は一次元回折格子を形成する。横
長のセグメント１４は、セグメント１６、１８、２０、
２２、及び２４を相互に連結させる。
【０００９】セグメント１６、１８、２０、２２、及び
２４は、導電層２８のエッチングされた部分、基層（ｄ
ａｓｅ ｌａｙｅｒ）３０、ｐ−ｎ接合３２、及びキャ
ップ層３４を含んで構成される。セル１０は導電層３６
および不活性層（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅ
ｒ）４６を更に含む。これらの層の特性を以下に示す。
ここで、符号「Ａ」は長さの単位「オングストローム」
を表す。
【００１０】
【表１】 要 素 厚 さ 材 料 導電層２８ １，０００Ａ ＨｇＴｅ（導電性半金属） 基層３０ ７，０００Ａ Ｈｇ１−ｘ Ｃｄx Ｔｅ （ｘ＝０．２１−０．２２５） （インジウムまたはヨウ素添加ｎ型 １０15／ｃｍ3 ） 接合３２ ５，０００Ａ 層３０と層３４との間の傾斜ｐ−ｎ接合 キャップ層３４ １５，０００Ａ Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ （ｘ＝０．２６−０．３） （ヒ素添加ｐ型 １０17／ｃｍ3 ） 導電層３４ １，０００Ａ ＨｇＴｅ（導電性半金属） 不活性層４６ １，０００Ａ ＣｄＴｅ（絶縁性）
【００１１】テルル化水銀カドミウム（Ｈｇ1-x Ｃｄx
Ｔｅ）は符号「ｘ」によって特徴付けられ、「ｘ」はＨ
ｇＣｄにおけるＣｄの割合を表す。Ｈｇの割合は「１−
ｘ」によって表される。
【００１２】前述の回折共振光学空洞ダイオードはｐ−
オン−ｎヘテロ接合構造体である。別の実施例において
は、ｎ−オン−ｐヘテロ接合構造体、あるいは、ｐ−オ
ン−ｎまたはｎ−オン−ｐホモ接合構造体を含んで構成
される。ホモ接合においては、基層およびキャップ層の
「ｘ」値は等しい。ヘテロ接合においては、基層とキャ
ップ層の「ｘ」値は異なる。
【００１３】セグメント１４と構造的には同一のセグメ
ントが導体１２直下に配置され、セグメント１４と同じ
電気的機能を果たす。
【００１４】アルミニウム導体１２は層２８と堆積アル
ミニウムの帯状片であって、層２８と電気的に接触す
る。導体１２は略５００Ａ厚、略５ミクロン幅である。
【００１５】図１、図２、及び図３に示す検知セル１０
は、長波長赤外線（ＬＷＩＲ）放射帯、即ち、８−１２
μｍの範囲の波長における受光用として設計されてい
る。セグメント１６、１８、２０、２２、及び２４は屈
折格子構造体の「周期」として画定され、図１では符号
「Λ」で示してある。セル１０の周期Λは対象放射帯域
の最短波長よりも短いか、あるいは等長である。本実施
例においては、Λは８．０μｍである。この周期を用い
れば、反射された赤外線放射の回折は抑制されるが、回
折共振光学空洞における赤外線放射の回折は助長され
る。回折共振光学空洞構造体内における回折モードエネ
ルギーの効率的な結合は、赤外線エネルギーの高吸収を
もたらす。したがって、セル１０は「回折共振光学空
洞」構造体と称せられる。空洞は反射層の表面から不活
性層上側表面まで延びる。
【００１６】図１では、セグメント１６、１８、２０、
２２、及び２４の各々の幅が符号「ｗ」で示してある。
セル１０では、これらのセグメントの好ましいｗは１．
５μｍである。
【００１７】図１では、検知セル１０の全幅が符号
「Ｗ」で示してある。セル１０の好ましいＷは４０μｍ
である。セル１０の全長は符号「Ｌ」で示してある。セ
ル１０の好ましいＬは４０μｍである。
【００１８】キャップ層３２は導電層３６の表面に形成
される。導電層３６は接地面層３８の表面に形成され
る。層３８は、略５００Ａの厚さを有する堆積アルミニ
ウムよりなる。層３８は反射面４０を有し、該反射面は
セル１０で受光した入射赤外線放射を反射し、回折共振
光学空洞構造体内に高反射率の反射面を形成する作用を
果たす。層３８は導電層３６を介してキャップ層３４に
オーム接触して接続する導電体としても作用する。
【００１９】エポキシ層４２は、基板４４を接地面層３
８に接着する。エポキシ層は１０，０００μｍの選択さ
れた厚さを有し、マスタボンド社（Ｍａｓｔｅｒｂｏｎ
ｄ Ｃｏｍａｎｙ）製品のような光学級エポキシからな
る。基板４４は、好ましくは０．５０８−１．０１６ｍ
ｍ（２０−４０ミル）厚であり、例えばサファイアまた
はシリコンからなり、セル１０を機械的に支持する。基
板４４は、セル１０の導電性出力端（例えば１２および
３８）に発生する検知信号を受信するための回路部品を
具備するシリコン集積回路を含んでなるものでよい。赤
外線検知器用のこの種の読出し集積回路（ＲＯＩＣ）
は、１９９３年１月１２日発行、クックラム（Ｃｕｃｋ
ｒｕｍ）他の米国特許第５，１７９，２８３号、特許の
名称「焦点面赤外線検知器（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔ
ｅｃｔｏｒ Ｆｏｃａｌ Ｐｌａｎｅ）」、および１９
９０年１１月１３日発行、アールグレン（Ａｈｌｇｒｅ
ｎ）他の米国特許第４，９７０，５６７号、特許の名称
「赤外線放射検知の方法および装置、モノリシック光検
知器（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆ
ｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄ
ｉａｔｉｏｎ，Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｅ
ｔｅｃｔｏｒ）」に開示されており、これら２つの米国
特許を本明細書に援用する。
【００２０】検知セル１０は、非導電性ＣｄＴｅからな
る不活性層４６を更に具備する。明瞭な図を示すよう
に、層４６は、図１および図２では示さず、図３のみに
示す。
【００２１】反射面４０から不活性層４６の上側表面ま
での距離は、反射面４０と不活性層４６の上側表面との
間の領域における入射赤外線放射の実効波長の略奇数倍
である。本実施例に関しては、この距離は３．０μｍで
あり、実効１／４波長略１．０μｍの３倍である。実効
１／４波長は、自由空間１／４波長（波長１０μｍで動
作するように設計された検知器に関しては２．５μｍと
なる）を本実施例の実効屈折率で割った値である。屈折
率は層ごとに変化するが、構造体１０全体に関しては、
実効屈折率は２．５である。この結果として、実効１／
４波長は１．０μｍとなる。
【００２２】検知器１０の製作は、好ましくは次のよう
に行う。基層３０、接合３２、およびキャップ層３４
を、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、あるいは、ＧａＡｓから
なる基板（図示せず）上にエピタキシャル成長させ、成
長過程における「ｘ」値および不純物添加量を変化させ
て、上述の層３０と４０、および接合３２を形成する。
【００２３】キャップ層３４上に導電層３６を堆積また
はエピタキシャル成長させ、導電層３６上にアルミニウ
ム接地面層３８を堆積させる。
【００２４】このようにして製作したデバイスを、エポ
キシ層４２を用いて基板４４に接着する。次いで、上面
に層３０を成長させた基板（図示せず）を選択エッチン
グ法、例えば、ＨＦ，過酸化水素（Ｈ2 ０2 ）および水
（Ｈ2 ０）を用いて、あるいはＨＮＯ3 、Ｈ3 ０2 およ
びＨ2 ０を用いて、除去する。
【００２５】導電層２８を基層３０上に堆積する。導電
層２８上に慣用のレジスト剤を、所望の形状に塗布し
て、セグメント１４、１６、１８、２０、２２、２４、
および対応する下側帯状片１２からなる回折構造体を形
成するようにする。エッチングは、好ましくは、臭化エ
チレングリコール・エーロゾルエッチングまたは遊離メ
チル基プラズマエッチングを用いて行う。
【００２６】標準的フォトリソグラフィ剥離処理を用い
て、層２８上にアルミニウム導体１２を描画し、堆積す
る。
【００２７】図１、２および３に示す検知セル１０は、
入射赤外線放射を受光する延伸セグメント１６、１８、
２０、２２および２４の物理的構造に基づき、入射赤外
線放射のうち主として単一の直線偏光のみを吸収する。
【００２８】以下では、図６を参照して、２次元偏光検
知セル１００について説明する。図１、２および３を参
照すると、検知セル１０は主として垂直入射赤外線放射
を受光する。セグメント１６、１８、２０、２２および
２４を具備する検知セル１０は、１９８５年５月発行の
プロシーディングズ・オブ・ザ・アイイーイーイー（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ）、第
７３巻、第５号掲載のトーマス・ケー・ゲイロード（Ｔ
ｈｏｍａｓ Ｋ．Ｇａｙｌｏｒｄ）、エム・ジー・ムハ
ラム（Ｍ．Ｇ．Ｍｏｈａｒａｍ）共著の「格子による光
学回折の解析および応用（Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄ
ｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｇｒａｔｉｎｇｓ）」に
開示された光学回折格子として作用する。検知セル１０
は、反射接地面層３８を具備し、回折共振光学空洞とし
て動作する。入射赤外線放射は、セル１０内の回折モー
ドエネルギーに効率的に結合して、基層３０に吸収さ
れ、それによってセグメント１６、１８、２０、２２、
および２４の各々の内部において、基層３０とキャップ
層３４との間に光起電力電流が発生する。この電流が検
知信号を形成し、セグメント１４を含む層３０の相互接
続セグメントを介してアルミニウム導電体１２に伝導
し、更に導電体３６を介して導電性接地面層３８に伝導
する。このようにして、セル１０の検知信号が、アルミ
ニウム導電体１２とアルミニウム接地面層３８との間に
発生する。１個のセル１０による検知信号が、好ましく
はセル１０からなるアレーの画素（ペル）を表す。この
ような複数の検知信号を用いて画像を形成できる。
【００２９】上述のようにして、１群のセル１０の検知
信号をＲＯＩＣ基板に伝送して、合成赤外線画像を形成
できる。
【００３０】図４は図１−３の検知セルの予測量子効率
を示すグラフである。セル１０は、８−１２μｍ帯の中
央、略１０μｍ、における検知に対して最適化されてい
る。
【００３１】本発明の第２の実施例は、図２の断面図に
相当する図５の断面図によって示す検知セル６０であ
る。この実施例は、図１、２、および３で示した実施例
の変形である。前述の場合と同一の参照数字は、検知セ
ル６０の類似の要素を示す。ＣｄＴｅの不活性層３７は
略１，０００Ａ厚を有して層３４上に形成される。アル
ミニウム接地層６６は略１，０００Ａ厚を有して層３７
上に形成され、それによって層３７と６６との界面に反
射面６８が形成される。
【００３２】導電性帯状片７０は、好ましくは１，００
０Ａ厚を有して層３４上に形成され、層３４に電気的に
接続する。アルミニウム帯状片６４は、１，０００Ａ厚
を有して層３０上に形成される。セル６０においては、
検知信号は導電性帯状片６４と７０との間に発生する。
【００３３】本発明の更に別の実施例は、図６に示す検
知セル１００である。セル１００は、図１に示したセル
１０に類似であるが、前述のセグメント１６、１８、２
０、２２、および２４に物理的に対応する横長の光起電
力セグメントが更に付加されてなる。水平横長の光起電
力セグメントは直角２次元回折格子を形成する。
【００３４】検知セル１００は、水平光起電力セグメン
ト１３０、１３２、１３４、および１３６と相互に交差
する垂直光起電力セグメント１１６、１１８、１２０、
１２２、および１２４を具備する。層１１２は、図１に
示した層１２と同様なアルミニウム層である。光起電力
セグメント１１４は、図１のセグメント１４に対応す
る。検知セル１００の水平および垂直セグメントの間隔
および寸法は、図１、２、および３に示したセル１０に
おけるセグメント間隔に対応する。
【００３５】検知セル１００は水平および垂直偏光赤外
線放射の両方を吸収する、したがって非偏光検知器であ
る。検知セル１００は実質的には図２および３に示すよ
うな断面構造をなし、次に示すような特性（材料は検知
セル１０に関する表に示したものと同一である）を有す
る。
【００３６】
【表２】要 素 厚 さ 導電層２８ １，０００Ａ 基層３０ ７，０００Ａ 接合３２ ５，０００Ａ キャップ層３４ １５，０００Ａ 導電層３６ １，０００Ａ 不活性層４６ １，０００Ａ
【００３７】図６に示した検知セルにおいて基層３０で
はｘ＝０．２１、キャップ層ではｘ＝０．２６とした場
合の３／４波長波共振検知セル１００に関する予測スペ
クトル量子効率を図７に示す。全ダイオード厚は３．０
μｍである。周期Λは７μｍ、幅ｗは１．０μｍであ
る。この実施例における不活性層４６は１，０００Ａで
ある。検知セル１００の実効屈折率は２．５である。こ
の結果、実効１／４波長１μｍが得られる。
【００３８】図７を参照すると、対象とする８−１２μ
ｍ帯の中央領域においては、予測量子効率は９０％を超
える。検知セル１００は８−１２μｍ帯の中央、略１０
μｍ、における検知に関して最適化されている。
【００３９】ここで説明した本発明の実施例は、ＬＷＩ
Ｒスペクトル帯における動作に用いられるテルル化水銀
カドミウム系材料に関するものである。ＬＷＩＲ帯にお
ける動作は、アンチモン化インジウムガリウム／ヒ化イ
ンジウムまたはヒ化アンチモン化インジウム／アンチモ
ン化インジウムのストレインド層超格子系材料を用いて
も得られる。本発明は、テルル化水銀カドミウム、アン
チモン化インジウム、アンチモン化インジウムガリウム
またはヒ化アンチモン化インジウム系材料を用いること
によって、中間波長スペクトル帯（３−５μｍ）にも適
用可能である。本発明は、ヒ化インジウムガリウム系材
料を用いることによって、短波長スペクトル帯（２−
２．５μｍ）にも適用可能である。
【００４０】本発明の検知セルは、選択された赤外線波
長で最適化するように寸法を拡縮できる。検知セル１０
および１００の実施例は、８−１２μｍの赤外線放射帯
において使用され、帯域中央の略１０μｍに対して最大
応答を示すように、最適化されている。各層厚（セル１
０および１００に関する表で示した）は他の赤外線波長
に対して最適化を生ずるように変化させてよい。
【００４１】
【発明の効果】光起電力型回折共振光学空洞設計が、光
起電力型屈折共振光学空洞赤外線検知器、およびアカデ
ミックプレス社１９８１年発行アール・ケー・ウィラー
ドソン（Ｒ．Ｋ．Ｗｉｌｌａｒｄｓｏｎ）およびエー・
シー・ビィア（Ａ．Ｃ．Ｂｅｅｒ）編纂の半導体および
半金属（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｓｅ
ｍｉｍｅｔａｌｓ）第１８巻テルル化水銀カドミウム、
第６章記載のエム・ビー・ライネ（Ｍ．Ｂ．Ｒｅｉｎ
ｅ）、エー・ケー・ソード（Ａ．Ｋ．Ｓｏａｄ）、ティ
ー・ジェー・トレッドウェル（Ｔ．Ｄ．Ｔｒｅｄｗｅｌ
ｌ）共著「起電力型赤外線検知器（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔ
ａｉｃ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）」に
開示される従来技術の光起電力型検知器に優る利点は、
赤外線放射の吸収を減少させることなく、光起電力型ダ
イオードの体積および断面積を減少でき、それによって
更に高いＤ* 性能とダイオード抵抗の増大を得られるこ
とである。
【００４２】前述の発明の詳細な説明において、本発明
の数種の実施例を添付の図面を用いて説明したが、本発
明はここに開示した実施例に限定されるものではなく、
本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく多数の配列
変更、変形、および代替手段が可能であることは当然で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による１次元偏光受感赤外線検知セルの
平面図である。
【図２】図１の赤外線検知セルのセグメントの２−２線
に沿った断面図である。
【図３】図１の赤外線検知セルの１群のセグメントを示
すように３−３線に沿った断面図である。
【図４】検知器セル１０に関する予測赤外線エネルギー
吸収度のグラフである。
【図５】基層およびキャップ層に金属接触面を付加した
図１の赤外線検知セルの変形セグメントからなる本発明
の別の実施例の断面図である。
【図６】２次元偏光用の別の設計によるセグメントを具
備する本発明の更に別の実施例の平面図である。
【図７】図６の検知セル１００に関する予測エネルギー
吸収度のグラフである。
【符号の説明】
１０ 赤外線検知セル １６、１８、２０、２２、２４ 光起電力セグメント ２８、３６ 導電層 ３０ 基層 ３２ ｐ−ｎ接合 ３４ キャップ層 ３８ 接地面層 ４０ 反射面 ４２ エポキシ層 ４４ 基板

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の波長と該波長よりも長波長の第２
    の波長によって画定される選択された帯域における入射
    赤外線放射を検知するための光起電力型回折共振光学空
    洞検知セルであって、 平行で周期的に間隔を保って延伸する複数の光起電力セ
    グメントが概ね前記赤外線放射の前記第１の波長以下の
    周期的間隔を保ち、各々の前記セグメントが第１の伝導
    型を備える第１の部分と第２の伝導型を備える第２の部
    分とを有し、各々の前記セグメントが前記第１および第
    ２の部分の間にｐ−ｎ接合を有し、前記ｐ−ｎ接合が前
    記セグメントの長さ方向に実質的に延伸するセグメン
    ト、 前記セグメントの前記第１の部分を相互に接続する第１
    の電導体、および前記セグメントの前記第２の部分を相
    互に接続する第２の電導体、 前記赤外線放射を反射するための平面状反射体であっ
    て、前記反射体は前記光起電力セグメントに対して平行
    であってオフセットし、前記平面状反射体から前記セグ
    メントの上方表面までの距離が前記入射赤外線放射の実
    効波長の１／４波長の略奇数倍である反射面、を含んで
    構成され、 前記検知セルが前記入射赤外線放射の受光に応答して、
    前記第１および第２の導電体間に検知信号を発生するこ
    とを特徴とする赤外線検知セル。
  2. 【請求項２】 前記第１の電導体が、前記光起電力セグ
    メントの前記第１の部分と接触する電導層からなる相互
    に接続された帯状片を具備する請求項１記載の検知セ
    ル。
  3. 【請求項３】 前記第１の電導体が、前記電導体層の前
    記相互に接続された帯状片の少なくとも１部分と接触し
    て形成された金属電導体層を具備する請求項２記載の検
    知セル。
  4. 【請求項４】 前記第２の電導体が平面状電導層と前記
    平面状反射体との組合せからなる請求項１記載の検知セ
    ル。
  5. 【請求項５】 前記光起電力セグメントの前記第２の部
    分と前記平面状反射体との間に接触状態で介在する電導
    性スペーサ層を具備する請求項１記載の検知セル。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の検知セルであって、前記
    第１の電導体は横行セグメントを具備し、該横行セグメ
    ントが前記光起電力セグメントの各々に構造的に類似
    し、かつ、前記光起電力セグメントの共通の端末部に電
    気的に接続され、前記第１の電気電導体が前記光起電力
    セグメントの前記第１の部分と電気的に接触する電導性
    帯状片の層を具備する検知セル。
  7. 【請求項７】 前記第１の電導体が相互に接続された平
    面状電導性帯状片の群からなり、該平面状電導帯状片は
    前記光起電力セグメントの前記第１の部分の上に電気的
    に接触して形成される請求項１記載の検知セル。
  8. 【請求項８】 前記第２の電導体が、前記光起電力セグ
    メントの前記第２の部分と接触し電気的に接続して形成
    された平面状電導性帯状片からなる請求項１記載の検知
    セル。
  9. 【請求項９】 前記反射体と前記光起電力セグメントの
    前記第２の部分の実質部分との間に介在する絶縁層を具
    備し、前記反射体が前記平面状電導性帯状片と電気的に
    は接触していない請求項８記載の検知セル。
  10. 【請求項１０】 光起電力セグメントと対向する前記反
    射体の平面状表面に接着された平面基板を具備する請求
    項１記載の検知セル。
  11. 【請求項１１】 前記光起電力セグメントおよび前記第
    １の電導体の露出した表面を覆う不活性層を具備する請
    求項１記載の検知セル。
  12. 【請求項１２】 前記光起電力セグメントが共面をなす
    請求項１記載の検知セル。
  13. 【請求項１３】 第１の波長と該波長よりも長波長の第
    ２の波長によって画定される選択された帯域における入
    射赤外線放射を検知するための光起電力型回折共振光学
    空洞検知セルであって、 平行で周期的に間隔を保って延伸する複数の光起電力セ
    グメントが概ね前記赤外線放射の前記第１の波長以下の
    周期的間隔を保ち、各々の前記セグメントが第１の伝導
    型を備える第１の部分と第２の伝導型を備える第２の部
    分とを有し、各々の前記セグメントが前記第１および第
    ２の部分の間にｐ−ｎ接合を有し、前記ｐ−ｎ接合がセ
    グメントの長さ方向に実質的に延伸するセグメント、 複数の第１の線形導体セグメントが前記光起電力セグメ
    ントの前記第１の部分の上に、電気的に接触して、それ
    ぞれ配設され、少なくとも１個の第２の線形導体セグメ
    ントが前記第１の線形電導体セグメントに接触して電気
    的に相互を接続する線形電導体、 前記光起電力セグメントの前記第２の部分に接触して相
    互を接続する平面状電導層、および 前記赤外線放射を反射するための電導性平面状反射体で
    あって、物理的および電気的に前記平面状電導層に接触
    する反射体、からなり、 前記入射赤外線放射に応答して、前記検知セルが前記電
    気的に相互接続された第１の線形電導体セグメントと前
    記電導性反射体との間に検知信号を発生することを特徴
    とする検知セル。
  14. 【請求項１４】 前記反射体の反射面が前記光起電力セ
    グメントの上方表面を含む平面に平行で該平面からオフ
    セットし、前記反射面と前記平面との距離が前記入射赤
    外線放射の実効波長の１／４波長の略奇数倍である請求
    項１３記載の検知セル。
  15. 【請求項１５】 前記電導性スペーサ層に対向する前記
    反射体の平面状表面に接着された平面状基板を具備する
    請求項１３記載の検知セル。
  16. 【請求項１６】 前記光起電力セグメント、前記第１の
    電導体セグメント、前記第２の電導体セグメントおよび
    前記スペーサ層の露出した表面を覆う不活性層を具備す
    る請求項１３記載の検知セル。
  17. 【請求項１７】 前記第２の線形電導体に物理的にも電
    気的にも接触して形成された金属導線を具備する請求項
    １３記載の検知セル。
  18. 【請求項１８】 前記光起電力セグメントが共面をなす
    請求項１３記載の検知セル。
  19. 【請求項１９】 第１の波長と該波長よりも長波長の第
    ２の波長によって画定される選択された帯域における入
    射赤外線放射を検知するための光起電力型回折共振光学
    空洞検知セルであって、 平行で周期的に間隔を保って延伸する複数の第１の光起
    電力セグメントが概ね前記赤外線放射の前記第１の波長
    以下の周期的間隔を保ち、各々の前記第１の光起電力セ
    グメントが第１の伝導型を備える第１の部分と第２の伝
    導型を備える第２の部分とを有し、各々の前記第１のセ
    グメントが前記第１および第２の部分の間にｐ−ｎ接合
    を有し、前記ｐ−ｎ接合がセグメントの長さ方向に実質
    的に延伸し、 平行で周期的に間隔を保って延伸する複数の第２の光起
    電力セグメントが概ね前記赤外線放射の前記第１の波長
    以下の周期的間隔を保ち、各々の前記第２の光起電力セ
    グメントが第１の伝導型を備える第１の部分と第２の伝
    導型を備える第２の部分とを有し、各々の前記第２のセ
    グメントが前記第１および第２の部分の間にｐ−ｎ接合
    を有し、前記ｐ−ｎ接合がセグメントの長さ方向に実質
    的に延伸し、 前記第２の光起電力セグメントが前記第１の光起電力セ
    グメントに対して横向きに配置されて、第１および第２
    の光起電力セグメントで形成する２次元格子、 前記第１の光起電力セグメントの前記第１の部分が前記
    第２の光起電力セグメントの前記第１の部分に電気的に
    接続され、前記第１の光起電力セグメントの前記第２の
    部分が前記第２の光起電力セグメントの前記第２の部分
    に電気的に接続された光起電力セグメント、 複数の第１の線形導体セグメントが前記第１の光起電力
    セグメントの前記第１の部分の上に配設されて該部分に
    電気的に接触し、複数の第２の線形導体セグメントが前
    記第２の光起電力セグメントの前記第１の部分の上に配
    設されて該部分に電気的に接触し、前記第１の線形導体
    が前記第２の線形導体に電気的に接続された線形導体セ
    グメント、 前記第１および第２の光起電力セグメントの前記第２の
    部分に接触して相互を接続する平面状電導層、 前記赤外線放射を反射するための電導性平面状反射体で
    あって、物理的および電気的に前記平面状電導層に接触
    する反射体、からなり、 前記入射赤外線放射に応答して、前記電気的に相互接続
    された第１および第２の線形電導性セグメントと前記電
    導性反射体との間に検知信号を発生することを特徴とす
    る検知セル。
  20. 【請求項２０】 前記反射体の反射面が前記第１および
    第２の光起電力セグメントの上方表面を含む平面に対し
    て平行でオフセットし、前記反射面と前記平面との距離
    が前記入射赤外線放射の実効波長の１／４波長の奇数倍
    である請求項１９記載の検知セル。
  21. 【請求項２１】 前記導電性スペーサ層に対向する前記
    反射体の平面状表面に接着された平面状基板を具備する
    請求項１９記載の検知セル。
  22. 【請求項２２】 前記第１および第２の光起電力セグメ
    ント、前記第１および第２の線形電導性セグメント、お
    よび前記スペーサ層の露出した表面を覆う不活性層を具
    備する請求項１９記載の検知セル。
  23. 【請求項２３】 前記第１および第２の光起電力セグメ
    ントが共面をなす請求項１９記載の検知セル。
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