JP2002277323A - Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method - Google Patents

Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method

Info

Publication number
JP2002277323A
JP2002277323A JP2001074161A JP2001074161A JP2002277323A JP 2002277323 A JP2002277323 A JP 2002277323A JP 2001074161 A JP2001074161 A JP 2001074161A JP 2001074161 A JP2001074161 A JP 2001074161A JP 2002277323 A JP2002277323 A JP 2002277323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultraviolet light
measurement position
ultraviolet
semiconductor layer
receiver
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
Application number
JP2001074161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Yagi
茂 八木
Seiji Suzuki
星児 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2001074161A priority Critical patent/JP2002277323A/en
Publication of JP2002277323A publication Critical patent/JP2002277323A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet ray photodetector having no restriction on a measuring object and the measuring position, capable of measuring accurately the ultraviolet ray quantity on the measuring position, an ultraviolet ray quantity measuring device using it, and an ultraviolet ray quantity measuring method. SOLUTION: This ultraviolet ray photodetector 20 is equipped with an ultraviolet ray receiving element 22 having a semiconductor layer 36, and a protector 24 for protecting the ultraviolet ray receiving element 22, having a measuring position installation surface 42 and a light incident surface 38. In the photodetector 20, the thickness A of the whole photodetector 20 is 5 mm or less, the height B from the light receiving surface 36 to the light incident surface 38 is 5 mm or less, or the height C from the light receiving surface 36 to the measuring position installation surface 42 is 5 mm or less. The ultraviolet ray quantity measuring device and the ultraviolet ray quantity measuring method are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光や水銀灯な
どの紫外線の光量を測定する、紫外線受光器、紫外線光
量測定装置、及び紫外線光量測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet light receiver, an ultraviolet light amount measuring device, and an ultraviolet light amount measuring method for measuring the amount of ultraviolet light such as sunlight or a mercury lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、紫外線を応用した工業用機器とし
ては、カラー画像出力装置やオゾン発生器あるいは半導
体製造装置、印刷、塗装、光造形分野など多方面に渡っ
ている。紫外線の光源としては太陽光、水銀灯、レー
ザ、シンクロトロン放射などがある。このうち水銀灯は
安価であり強い紫外線が容易に得られるために広く産業
用として使用されている。水銀灯はその水銀蒸気圧力に
より超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀
灯などがある。これらは励起状態の水銀原子からの発光
を利用したものである。このうち低圧水銀灯は185n
mと254nmの輝線がそのほとんどを占めている。ま
た高圧水銀灯は313nmや366nmと長波長の可視
波長の輝線がある。このほかに可視域に比較的弱い発光
がある。ところで工業的に利用される波長としてはこれ
らの紫外線であり、その用途は殺菌、硬化、乾燥、また
硬化や乾燥と多岐にわたっている。またオゾン発生源と
しても使用される。
2. Description of the Related Art In recent years, industrial equipment using ultraviolet rays has been used in various fields such as a color image output device, an ozone generator or a semiconductor manufacturing device, printing, coating, and optical molding. Ultraviolet light sources include sunlight, mercury lamps, lasers, and synchrotron radiation. Among them, mercury lamps are widely used for industrial purposes because they are inexpensive and easily obtain strong ultraviolet rays. Mercury lamps include ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, and low pressure mercury lamps depending on the mercury vapor pressure. These use light emission from excited mercury atoms. Of these, the low-pressure mercury lamp is 185n
m and 254 nm emission lines occupy most of them. Further, the high-pressure mercury lamp has an emission line having a visible wavelength of 313 nm or 366 nm, which is a long wavelength. In addition, there is relatively weak light emission in the visible region. By the way, these ultraviolet rays are industrially used wavelengths, and the uses thereof are various, such as sterilization, curing, drying, and curing and drying. It is also used as an ozone generating source.

【0003】水銀灯は水銀蒸気を高電圧を印加した電極
からの電子で励起したり、マイクロ波など無電極放電に
よって励起したりして、その励起状態からの発光を利用
するものである。放電管は石英で作られることが多く、
希ガスを封入し真空に近い状態に保たれている。この状
態で長期にわたって使用すると真空度が低下したり、電
極からのガスの放出や石英壁などからのガス放出などに
より、放電あるいは発光状態が変化したりして劣化す
る。このため光源の劣化状態は被照射物(立体物やウェ
ハーなどの平板)の品質性能に大きく影響する。このよ
うな光源からの紫外線光量は距離の二乗に反比例するた
め被写体上の紫外線光量を測定することが必要である。
このため被照射物に密着して光量測定を直接行うことに
より正確に知ることが出来、加工や反応の制御をより精
密に安定行うことができる。
[0003] A mercury lamp uses light emitted from an excited state by exciting mercury vapor with electrons from an electrode to which a high voltage is applied, or by exciting using an electrodeless discharge such as a microwave. Discharge tubes are often made of quartz,
A rare gas is sealed and kept in a state close to vacuum. If used in this state for a long period of time, the degree of vacuum is reduced, or the discharge or light emission state is changed due to the release of gas from the electrode or the release of gas from the quartz wall or the like, resulting in deterioration. For this reason, the deterioration state of the light source greatly affects the quality performance of an irradiation target (a three-dimensional object or a flat plate such as a wafer). Since the amount of ultraviolet light from such a light source is inversely proportional to the square of the distance, it is necessary to measure the amount of ultraviolet light on the subject.
For this reason, it is possible to accurately know the amount of light by directly measuring the amount of light in close contact with the object to be irradiated, and to control the processing and the reaction more precisely and stably.

【0004】これらの紫外線利用分野において、紫外線
による反応や加工を行う場合被照射物表面と同一の条件
で紫外線光量を測定し、管理された光量のもとで反応や
生産や加工を行うことは製品の安定した品質を得るため
に重要である。
[0004] In these ultraviolet application fields, when performing reaction or processing by ultraviolet light, it is difficult to measure the amount of ultraviolet light under the same conditions as the surface of the object to be irradiated, and to perform the reaction, production or processing under a controlled amount of light. It is important to obtain stable quality of the product.

【0005】しかしながら、従来の紫外線光量測定装置
における受光器は、受光素子(半導体層)としてシリコ
ン系の材料が用いられることが多く、紫外線を測定する
場合には干渉フィルターや長波長カットフィルターなど
を重ねて使用し、かつ垂直入射になるように受光面と入
射面を離す必要があった。また、紫外線以外の可視光を
遮蔽する必要があり、さらに角度依存性を少なくするた
め拡散板を設けることが多かった。このような背景から
受光部の厚さは、非常に厚いのが現状である。また、受
光部の出力を大きくするため受光素子の入射面積を増加
させると、入射角を垂直に保つために受光器の長さを長
くしなくてはならず受光器が大きくならざるを得ないの
が現状である。
However, the photodetector in the conventional ultraviolet light quantity measuring device often uses a silicon-based material as a light receiving element (semiconductor layer). When measuring ultraviolet light, an interference filter or a long wavelength cut filter is used. It was necessary to use them one on top of the other, and to separate the light receiving surface from the incident surface so that the light was incident perpendicularly. In addition, it is necessary to shield visible light other than ultraviolet light, and a diffusion plate is often provided to further reduce the angle dependence. Under such circumstances, the thickness of the light receiving unit is very large at present. Also, if the incident area of the light receiving element is increased in order to increase the output of the light receiving unit, the length of the light receiver must be increased in order to keep the incident angle vertical, and the light receiver must be enlarged. is the current situation.

【0006】このため、大きさ(厚さ)による測定位置
の制限や、対象となる測定位置の実際の紫外線光量と、
紫外線光量測定装置で測定される紫外線光量とでは、受
光器の大きさ(厚さ)による誤差が出る等の問題が生
じ、対象となる測定位置の紫外線光量を正確に測定する
ことはできなかった。また、産業用途の紫外線は短波長
の紫外線や高光量の紫外線を用いるため、シリコンその
ものが劣化するとともに可視光のカットのために用いる
長波長カットフィルターが劣化するという問題があり、
安定した測定が出来なかった。
For this reason, the measurement position is limited by the size (thickness), the actual amount of ultraviolet light at the target measurement position,
With the ultraviolet light amount measured by the ultraviolet light amount measuring device, there is a problem that an error occurs due to the size (thickness) of the light receiver, and the ultraviolet light amount at the target measurement position cannot be accurately measured. . In addition, since ultraviolet light for industrial use uses ultraviolet light of short wavelength or ultraviolet light of high light amount, there is a problem that silicon itself deteriorates and a long wavelength cut filter used for cutting visible light also deteriorates.
Stable measurement could not be performed.

【0007】一方、ヘルスケアにおける紫外線の影響が
注目されており、紫外線源としての太陽光は気象条件に
大きく左右され、太陽の直射のほか散乱や反射による全
方位からの紫外線環境を形成している。特に、太陽光が
変化の大きい光源であるとともに、被照射物としての人
は動きが活発であるため、人体の肌に照射される紫外線
の強度を例えば顔のあらゆる個所で測定することができ
れば、日常生活で被曝している紫外線光量を知ることが
でき、ケアの仕方を最適なものにすることができる。し
かしながらさまざまな日常条件で肌の上の紫外線光量を
直接測定することは従来のセンサーでは紫外線測定装置
が大きくかつ重いため、できなかった。また受光器の入
射角度依存性が大きいため全天からの散乱紫外線の影響
も含めて正しく紫外線光量を計測できないなどの問題が
あった。
On the other hand, the influence of ultraviolet rays in health care has been attracting attention, and sunlight as an ultraviolet ray source is greatly affected by weather conditions, and forms an omnidirectional ultraviolet environment by scattering and reflection in addition to direct sunlight. I have. In particular, as sunlight is a light source with a large change, and the person as the irradiation object is active, if the intensity of the ultraviolet light applied to the skin of the human body can be measured at, for example, any part of the face, It is possible to know the amount of ultraviolet light exposed in daily life, and to optimize the way of care. However, it has not been possible to directly measure the amount of ultraviolet light on the skin under various daily conditions because the ultraviolet sensor is large and heavy with conventional sensors. In addition, since the incident angle dependence of the light receiver is large, there is a problem that the amount of ultraviolet light cannot be measured correctly including the influence of scattered ultraviolet light from the whole sky.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明の目的は、測定対象物及びその
測定位置に制約がなく、測定位置の紫外線光量を正確に
測定することができる紫外線受光器、それを用いた紫外
線光量測定装置及び紫外線光量測定方法を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the following objects. In other words, an object of the present invention is to provide an ultraviolet light receiver capable of accurately measuring the amount of ultraviolet light at a measurement position without any restriction on an object to be measured and its measurement position, an ultraviolet light amount measuring apparatus and an ultraviolet light amount measurement method using the same. It is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、 <1>測定対象物における任意の測定位置に設置させ、
前記測定位置における紫外線光量の測定に用いられる紫
外線受光器であって、紫外線を受光する半導体層を有す
る紫外線受光素子と、前記紫外線受光素子を保護し、且
つ、前記測定位置に設置させる測定位置設置面、及び前
記半導体層に受光させる紫外線を入射する光入射面を有
する保護体と、を備え、前記紫外線受光器全体の厚さが
5mm以下であることを特徴とする紫外線受光器であ
る。
The above object is achieved by the following means. That is, the present invention provides: <1> installed at an arbitrary measurement position on an object to be measured,
An ultraviolet light receiver used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, an ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer that receives ultraviolet light, and a measurement position setting for protecting the ultraviolet light receiving element and installing the ultraviolet light receiving element at the measurement position. A protective body having a surface and a light incident surface on which ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident, wherein the total thickness of the ultraviolet light receiver is 5 mm or less.

【0010】<2>測定対象物における任意の測定位置
に設置させ、前記測定位置における紫外線光量の測定に
用いられる紫外線受光器であって、紫外線を受光する半
導体層を有する紫外線受光素子と、前記紫外線受光素子
を保護し、且つ、前記測定位置に設置させる測定位置設
置面、及び前記半導体層に受光させる紫外線を入射する
光入射面を有する保護体と、を備え、前記半導体層にお
ける受光面から前記光入射面までの高さが5mm以下で
あることを特徴とする紫外線受光器である。
<2> An ultraviolet light receiver which is installed at an arbitrary measurement position on a measurement object and is used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, wherein the ultraviolet light receiving element has a semiconductor layer for receiving ultraviolet light; Protecting the ultraviolet light receiving element, and comprising a measurement position installation surface to be installed at the measurement position, and a protective body having a light incident surface on which the ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident, from the light receiving surface of the semiconductor layer An ultraviolet receiver having a height up to the light incident surface of 5 mm or less.

【0011】<3>測定対象物における任意の測定位置
に設置させ、前記測定位置における紫外線光量の測定に
用いられる紫外線受光器であって、紫外線を受光する半
導体層を有する紫外線受光素子と、前記紫外線受光素子
を保護し、且つ、前記測定位置に設置させる測定位置設
置面、及び前記半導体層に受光させる紫外線を入射する
光入射面を有する保護体と、を備え、前記半導体層にお
ける受光面から前記測定位置設置面までの高さが5mm
以下であることを特徴とする紫外線受光器である。
<3> An ultraviolet light receiver which is installed at an arbitrary measurement position on a measurement object and is used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, wherein the ultraviolet light receiving element has a semiconductor layer for receiving ultraviolet light, Protecting the ultraviolet light receiving element, and comprising a measurement position installation surface to be installed at the measurement position, and a protective body having a light incident surface on which the ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident, from the light receiving surface of the semiconductor layer Height to the measuring position installation surface is 5mm
An ultraviolet light receiver characterized by the following.

【0012】<4>前記測定位置設置面に、前記測定位
置と密着させる固定手段を備えることを特徴とする前記
<1>〜<3>のいずれかに記載の紫外線受光器であ
る。
<4> The ultraviolet ray receiver according to any one of <1> to <3>, further comprising a fixing unit provided on the measurement position installation surface to make close contact with the measurement position.

【0013】<5>前記半導体層が、IIIA族元素か
ら選択される少なくとも1種の元素と、チッ素と、を含
んでなることを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれ
かに記載の紫外線受光器である。
<5> The semiconductor device according to any one of <1> to <4>, wherein the semiconductor layer contains at least one element selected from Group IIIA elements and nitrogen. It is an ultraviolet ray receiver of the description.

【0014】<6>前記<1>〜<4>のいずれかに記
載の紫外線受光器と、前記紫外線受光器と電気的に接続
され、前記紫外線受光器から出力される信号を検出する
信号検出器と、を備えることを特徴とする紫外線光量測
定装置である。
<6> The ultraviolet light receiver according to any one of <1> to <4>, and a signal detector electrically connected to the ultraviolet light receiver and detecting a signal output from the ultraviolet light receiver. And an ultraviolet light quantity measuring device.

【0015】<7>複数の前記紫外線受光器を備え、複
数の前記紫外線受光器が、それぞれ前記信号検出器と電
気的に接続されてなることを特徴とする前記<6>に記
載の紫外線光量測定装置である。
<7> The ultraviolet light amount according to <6>, wherein a plurality of the ultraviolet light receivers are provided, and the plurality of ultraviolet light receivers are respectively electrically connected to the signal detector. It is a measuring device.

【0016】<8>前記紫外線受光器と前記信号検出器
とを接続する導線を備えることを特徴とする<6>又は
<7>に記載の紫外線光量測定装置である。
<8> The ultraviolet light quantity measuring device according to <6> or <7>, further comprising a conductor for connecting the ultraviolet light receiver and the signal detector.

【0017】<9>前記<6>〜<8>のいずれかに記
載の紫外線光量測定装置を用いる紫外線光量測定方法で
あって、前記紫外線光量測定装置における前記紫外線受
光器を、測定対象物における任意の測定位置に配置し、
前記測定位置の紫外線光量を測定することを特徴とする
紫外線光量測定方法である。
<9> A method for measuring an amount of ultraviolet light using the apparatus for measuring an amount of ultraviolet light according to any one of <6> to <8>, wherein the ultraviolet light receiver in the apparatus for measuring an amount of ultraviolet light includes: Place at any measurement position,
An ultraviolet light quantity measuring method is characterized in that an ultraviolet light quantity at the measurement position is measured.

【0018】<10>前記測定対象物が人体であること
を特徴とする前記<9>に記載の紫外線光量測定方法で
ある。 <11>前記測定対象物が半導体であることを特徴とす
る前記<9>に記載の紫外線光量測定方法である。 <12>前記測定対象物が光透過体であることを特徴と
する前記<9>に記載の紫外線光量測定方法である。 <13>前記光透過体における光入射面及びその逆の面
に、複数の前記紫外線受光器をそれぞれ配置することを
特徴とする前記<12>に記載の紫外線光量測定方法で
ある。
<10> The method for measuring an amount of ultraviolet light according to <9>, wherein the object to be measured is a human body. <11> The method for measuring an ultraviolet light amount according to <9>, wherein the object to be measured is a semiconductor. <12> The method for measuring an ultraviolet light amount according to <9>, wherein the object to be measured is a light transmitting body. <13> The method for measuring the amount of ultraviolet light according to <12>, wherein a plurality of the ultraviolet light receivers are arranged on a light incident surface of the light transmitting body and a surface opposite to the light incident surface.

【0019】<14>前記測定対象物が液体であること
を特徴とする前記<9>〜<13>のいずれかに記載の
紫外線光量測定方法である。
<14> The method according to any one of <9> to <13>, wherein the object to be measured is a liquid.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
なお、図面を参照しつつ説明する場合があるが、同様の
機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付し、
その説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In some cases, the description will be made with reference to the drawings, but those having the same functions are denoted by the same reference numerals throughout the drawings,
The description is omitted.

【0021】(紫外線受光器)本発明の紫外線受光器
は、測定対象物における任意の測定位置に設置させ、前
記測定位置における紫外線光量の測定に用いられる、紫
外線を受光する半導体層を有する紫外線受光素子と、前
記紫外線受光素子を保護し、且つ測定対象物における任
意の測定位置に設置させる測定位置設置面及び前記半導
体層に受光させる紫外線を入射する光入射面を有する保
護体と、を備える。本発明の紫外線受光器は、以下に示
す第1〜3の本発明から構成される。
(Ultraviolet Receiver) The ultraviolet receiver of the present invention is provided at an arbitrary measurement position on a measurement object, and has an ultraviolet light receiving semiconductor layer used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position. An element, and a protective body that protects the ultraviolet light receiving element and has a measurement position installation surface that is installed at an arbitrary measurement position on the measurement object and a light incident surface that receives ultraviolet light that is received by the semiconductor layer. The ultraviolet light receiver of the present invention comprises the following first to third present inventions.

【0022】第1の本発明の紫外線受光器は、その厚さ
が5mm以下(好ましくは、3mm以下、より好ましく
は2mm以下である。)である。本発明の紫外線受光器
は、厚さが5mm以下と薄型なので、測定対象物を選ば
ず、いずれの測定位置にも設置できる。また、大きさに
よる誤差がなく紫外線光量を測定することができる。
The ultraviolet light receiver of the first invention has a thickness of 5 mm or less (preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less). Since the ultraviolet ray receiver of the present invention has a thickness as thin as 5 mm or less, it can be installed at any measurement position regardless of the object to be measured. Further, the amount of ultraviolet light can be measured without an error due to the size.

【0023】第2の本発明の紫外線受光器は、半導体層
における受光面から、前記保護体における光入射面まで
の高さが5mm以下(好ましくは、3mm以下、より好
ましくは2mm以下である。)である。本発明の紫外線
受光器は、半導体層における受光面から、前記保護体に
おける光入射面までの高さが5mm以下と薄いので、角
度依存性が少なくなり、より誤差がなく紫外線光量を測
定することができる。
The height of the ultraviolet light receiver of the second invention from the light receiving surface of the semiconductor layer to the light incident surface of the protective body is 5 mm or less (preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less). ). Since the height from the light receiving surface of the semiconductor layer to the light incident surface of the protective body is as thin as 5 mm or less, the ultraviolet light receiver of the present invention has a reduced angle dependency and measures the amount of ultraviolet light without error. Can be.

【0024】第3の本発明の紫外線受光器は、半導体層
における受光面から、保護体における測定位置設置面ま
での高さが5mm以下(好ましくは、3mm以下、より
好ましくは2mm以下である。)である。本発明の紫外
線受光器は、半導体層における受光面から、保護体にお
ける測定位置設置面までの高さが5mm以下と薄いの
で、目的とする測定位置の紫外線光量と、実際に半導体
層の受光面で感知する紫外線光量との高さよる差が少な
く、より誤差がなく紫外線光量を測定することができ
る。
The height of the ultraviolet ray receiver according to the third aspect of the present invention from the light receiving surface of the semiconductor layer to the measurement position installation surface of the protective body is 5 mm or less (preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less). ). Since the height from the light receiving surface of the semiconductor layer to the measuring position installation surface of the protective body is as thin as 5 mm or less, the ultraviolet light receiver of the present invention can be used to measure the amount of ultraviolet light at the target measuring position and the actual light receiving surface The difference due to the height from the amount of ultraviolet light detected by the method is small, and the amount of ultraviolet light can be measured without errors.

【0025】以下、第1〜3の本発明の紫外線受光器に
おける共通する事項を説明する。保護体は、測定対象物
における任意の測定位置に設置させる測定位置設置面、
及び前記半導体層に受光させる紫外線を入射させる光入
射面を有しつつ、紫外線受光素子を保護し、光学的、機
械的、化学的に保護するものである。例えば、紫外線受
光素子が紫外線の波長以外の波長に感度が有る場合には
保護体は遮光の役割を果たす。ここで、測定位置設置
面、光入射面は、平面である必要はなく、例えば曲面で
あってもよい。但し、光入射面は、紫外線を透過する材
料から形成されていることが当然であるが、紫外線光量
を正確に測る観点から、光散乱などをさせない形状であ
ることが有利である。一方、測定位置設置面は、測定対
象物における任意の測定位置の面形状に合わせて形成さ
せることが有利である。また、紫外線受光器を、光入射
面側を対向させて測定対象物の任意の測定位置に設置す
る場合、光入射面と測定位置設置面とは同じ面である。
In the following, items common to the first to third ultraviolet receivers of the present invention will be described. The protective body is a measurement position installation surface to be installed at any measurement position on the measurement object,
And a light incident surface through which ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is received, while protecting the ultraviolet light receiving element, and optically, mechanically, and chemically protected. For example, when the ultraviolet light receiving element is sensitive to wavelengths other than the wavelength of ultraviolet light, the protective body plays a role of blocking light. Here, the measurement position installation surface and the light incident surface need not be flat surfaces, but may be, for example, curved surfaces. However, it is natural that the light incident surface is formed of a material that transmits ultraviolet light, but from the viewpoint of accurately measuring the amount of ultraviolet light, it is advantageous that the light incident surface has a shape that does not cause light scattering or the like. On the other hand, it is advantageous that the measurement position installation surface is formed in accordance with the surface shape of an arbitrary measurement position on the measurement object. In addition, when the ultraviolet ray receiver is installed at an arbitrary measurement position on the measurement object with the light incident surface facing the light incident surface, the light incident surface and the measurement position installation surface are the same surface.

【0026】保護体の材料としては、金属、セラミック
ス、ガラス、プラスチック等が用いられる。保護体とし
て具体的な構成としては、特に制限はないが、例えば、
箱状(筐体)のものの内部に接着剤等を用いて紫外線受
光素子を固定し内包する保護体(特に金属からなる場合
溶接やハンダ等も利用することができる);1枚の板状
のものの上に紫外線受光素子を固着し、紫外線受光素子
の端子部分のみを封止する或いは全体を樹脂封止する保
護体;2枚の板状のもので紫外線受光素子を挟持して、
紫外線受光素子を固定し内包する保護体;所定の穴を空
け、紫外線受光素子を埋め込んで固定し内包する保護
体;プラスチック等の樹脂を用い、紫外線受光素子周辺
を樹脂封止して内包する保護体;等が挙げられる。ま
た、保護体は、紫外線受光器を人体に設置する場合、特
に材料としてプラスチックを用いることが、例えば肌の
アレルギー反応等の人体への影響や、携帯性の点から好
ましい。
As the material of the protective body, metal, ceramics, glass, plastic, or the like is used. The specific configuration of the protective body is not particularly limited, for example,
A protective body for fixing and enclosing the ultraviolet light receiving element with an adhesive or the like inside a box-shaped (housing) (especially welding or soldering can also be used when made of metal); An ultraviolet light receiving element is fixed on the object, and only the terminal portion of the ultraviolet light receiving element is sealed or the entire body is sealed with a resin. The ultraviolet light receiving element is sandwiched between two plate-like objects,
A protective body for fixing and enclosing the ultraviolet light receiving element; a protective body for opening and fixing the ultraviolet light receiving element by fixing a predetermined hole; a protective body for fixing and enclosing the ultraviolet light receiving element; Body; and the like. In addition, in the case where the ultraviolet ray receiver is installed on the human body, it is preferable to use plastic as the material, in particular, from the viewpoint of the effect on the human body such as allergic skin reaction and the portability.

【0027】保護体は、紫外線受光素子おける半導体層
に紫外線を受光させるように、紫外線受光素子の一部を
露出させる構成でもよい。この場合、露出された紫外線
受光素子の一部が保護体の光入射面となる。また、紫外
線受光素子を完全に内包密閉する構成でもよい。この場
合、少なくとも保護体における光入射面は、紫外線を透
過する材料で形成される。例えば300nm付近までの
紫外線を透過する材料としてはソーダガラス、硼珪酸ガ
ラス、紫外線吸収材の添加されていないアクリルやポリ
カーボネートなどの高分子樹脂を使用することができ
る。200nm付近の紫外線を透過させる材料としては
シリカガラスや石英、ポリエチレンやポリプロピレンな
どの高分子樹脂やフィルムが使用できる。
The protective body may be configured to expose a part of the ultraviolet light receiving element so that the semiconductor layer in the ultraviolet light receiving element receives ultraviolet light. In this case, a part of the exposed ultraviolet light receiving element becomes a light incident surface of the protection body. Further, the configuration may be such that the ultraviolet light receiving element is completely enclosed and sealed. In this case, at least the light incident surface of the protection body is formed of a material that transmits ultraviolet light. For example, as a material that transmits ultraviolet rays up to about 300 nm, soda glass, borosilicate glass, or a polymer resin such as acryl or polycarbonate to which no ultraviolet absorber is added can be used. As a material that transmits ultraviolet light having a wavelength of about 200 nm, silica glass, quartz, a polymer resin such as polyethylene or polypropylene, or a film can be used.

【0028】保護体と紫外線受光素子との間には空間が
あってもよく、樹脂などで充填してもよい。紫外線受光
素子との間に空間を設ける場合、真空でも、窒素やAr
などの気体で満しても、油などの液体で満たしてもよ
い。
There may be a space between the protective body and the ultraviolet light receiving element, and the space may be filled with a resin or the like. When a space is provided between the light receiving element and the ultraviolet light receiving element, nitrogen or Ar
Or a liquid such as oil.

【0029】保護体は、測定対象物における測定位置に
合わせて、測定位置に設置する面(測定位置設置面)
に、両面テープ、耐熱性テープ、吸盤、クリップ、ボタ
ン、フック等の、測定位置と密着させる固定手段を備え
ることが、携帯性や、配置位置(測定対象物における測
定位置)及びその表面形状に制限されることなく配置で
きる点から好ましい。また、固着手段は保護体における
光入射面に備えてもよい。
The protective body is placed on the measurement position in accordance with the measurement position on the object to be measured (measurement position installation surface).
In addition, it is necessary to provide fixing means such as double-sided tape, heat-resistant tape, suction cup, clip, button, hook, etc. to make close contact with the measurement position. It is preferable because it can be arranged without limitation. Further, the fixing means may be provided on the light incident surface of the protection body.

【0030】紫外線受光素子は、紫外線に感度を有する
半導体層を有するが、この半導体層は紫外線の波長以外
の波長に感度を有していても、紫外線のみに感度を有し
ていてもよい。例えばシリコン系等の半導体層の如く、
紫外線の波長以外の波長に感度を有する場合、半導体層
における受光面側には、干渉フィルターや長波長カット
フィルター等各種フィルターを設ける必要がある。この
場合、フィルターを薄くする等により、半導体層におけ
る受光面から保護体における光入射面までの高さや、紫
外線受光素子自体の厚さを薄くすることができる。その
点、紫外線のみに感度を有する場合は、半導体層におけ
る受光面側に各種フィルター等を設ける必要性がないこ
とから有利である。但し、特定の紫外線波長を測定する
場合や、半導体層の感度に応じて紫外線波長を変化させ
て測定する場合は、若干のフィルターを設ける場合もあ
る。例えば、水銀灯が発する紫外線の波長のみの紫外線
光量を測定する場合、短波長感度のある半導体層を有す
る紫外線受光素子には、特定の短波長紫外域のみを透過
させ感度波長域を変化させるフィルターを半導体層の受
光面側に設けることができる。
The ultraviolet light receiving element has a semiconductor layer having sensitivity to ultraviolet rays. This semiconductor layer may have sensitivity to wavelengths other than the wavelength of ultraviolet rays, or may have sensitivity only to ultraviolet rays. For example, like a silicon-based semiconductor layer,
When the semiconductor layer has sensitivity to a wavelength other than the wavelength of ultraviolet light, it is necessary to provide various filters such as an interference filter and a long wavelength cut filter on the light receiving surface side of the semiconductor layer. In this case, the height from the light receiving surface of the semiconductor layer to the light incident surface of the protective body and the thickness of the ultraviolet light receiving element itself can be reduced by reducing the thickness of the filter. In this regard, when the semiconductor layer has sensitivity only to ultraviolet light, it is advantageous because there is no need to provide various filters and the like on the light receiving surface side of the semiconductor layer. However, when a specific ultraviolet wavelength is measured or when the ultraviolet wavelength is changed according to the sensitivity of the semiconductor layer, a slight filter may be provided. For example, when measuring the amount of ultraviolet light only at the wavelength of the ultraviolet light emitted by a mercury lamp, the ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer with short wavelength sensitivity has a filter that transmits only a specific short wavelength ultraviolet region and changes the sensitivity wavelength region. It can be provided on the light receiving surface side of the semiconductor layer.

【0031】このような、紫外線のみに感度がある半導
体層(紫外線受光素子)としては、SiCやダイヤモン
ド、酸化チタン、酸化亜鉛、窒化物系化合物半導体を含
有してなる半導体層が挙げられる。中でも、III族元素
(例えばAl、Ga、In)から選択される少なくとも
1種の元素とチッ素とを含有してなる窒化物系化合物半
導体からなる半導体層が、その組成を変えることにより
自由に受光波長を変えられるため好ましい。また、紫外
線受光素子における電極などのその他の部材は、半導体
層の種類に応じて適宜構成することができる。
As such a semiconductor layer (ultraviolet light receiving element) having sensitivity only to ultraviolet rays, there is a semiconductor layer containing SiC, diamond, titanium oxide, zinc oxide, or a nitride compound semiconductor. In particular, a semiconductor layer made of a nitride-based compound semiconductor containing at least one element selected from Group III elements (eg, Al, Ga, In) and nitrogen can be freely changed by changing its composition. This is preferable because the light receiving wavelength can be changed. Other members such as electrodes in the ultraviolet light receiving element can be appropriately configured according to the type of the semiconductor layer.

【0032】以下、本発明の紫外線受光器に好適に用い
られる、III族元素(IUPACの1989年無機化
学命名法改訂版による族番号は13)から選択される少
なくとも1種の元素とチッ素とを含有してなる窒化物系
化合物半導体からなる半導体層を有する紫外線受光素子
を具体的に、その構成と共に説明する。
In the following, nitrogen and at least one element selected from group III elements (group number according to the revised version of the 1989 inorganic chemical nomenclature of IUPAC, which is 13), which are preferably used in the ultraviolet light receiver of the present invention, are used. An ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer made of a nitride-based compound semiconductor containing the following will specifically be described together with its configuration.

【0033】III族元素から選択される少なくとも1
種の元素とチッ素とを含有してなる半導体層を有する紫
外線受光素子は、例えば、導電性基板表面に、III族
元素から選択される少なくとも種の元素とチッ素とを含
有してなる半導体層、及び電極を積層してなる。
At least one selected from Group III elements
An ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer containing a species element and nitrogen is, for example, a semiconductor containing at least a species element selected from Group III elements and nitrogen on a conductive substrate surface. It is formed by stacking layers and electrodes.

【0034】−導電性基板− 導電性基板は、基板自体が導電性であっても、絶縁性の
支持体表面を導電化処理したものであってもよく、ま
た、結晶であるか非晶質であるかは問わない。基板自体
が導電性である導電性基板としては、アルミニウム、ス
テンレススチール、ニッケル、クロム等の金属およびそ
の合金結晶、Si、GaAs、GaP、GaN、Si
C、ZnOなどの半導体を挙げることができる。
-Conductive Substrate- The conductive substrate may be either a conductive substrate itself or an insulating support having a conductive surface, and may be a crystalline or amorphous substrate. It does not matter. Examples of the conductive substrate in which the substrate itself is conductive include metals such as aluminum, stainless steel, nickel, and chromium, and alloy crystals thereof, Si, GaAs, GaP, GaN, and Si.
Semiconductors such as C and ZnO can be given.

【0035】また、絶縁性の支持体としては、高分子フ
ィルム、ガラス、石英、セラミック等を挙げることがで
きる。絶縁性の支持体の導電化処理は、上記導電性基板
の具体例で挙げた金属または金、銀、銅等を蒸着法、ス
パッター法、イオンプレーティング法などにより成膜し
て行うことができる。
Further, examples of the insulating support include a polymer film, glass, quartz, ceramic and the like. The conductive treatment of the insulating support can be performed by forming a film of the metal or gold, silver, copper, or the like described in the specific examples of the conductive substrate by an evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. .

【0036】導電性基板側から光の入射する場合、当該
導電性基板は透明性を有する必要がある。そのため、透
明性を有する導電性基板(以下、透明導電性基板とす
る)の透明性支持体としては、ガラス、石英、サファイ
ア、MgO、SiC、ZnO、LiF、CaF2等の透
明な無機材料、また、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、エポキシ等の透明な有機樹脂のフィルムまたは板状
体、さらに、オプチカルファイバー、セルフォック光学
プレート等が使用できる。
When light is incident from the conductive substrate side, the conductive substrate needs to have transparency. Therefore, as a transparent support of a conductive substrate having transparency (hereinafter, referred to as a transparent conductive substrate), a transparent inorganic material such as glass, quartz, sapphire, MgO, SiC, ZnO, LiF, and CaF 2 ; Further, a film or plate of a transparent organic resin such as a fluororesin, polyester, polycarbonate, polyethylene, polyethylene terephthalate, epoxy or the like, an optical fiber, a selfoc optical plate and the like can be used.

【0037】前記透明性支持体は、それ自体が導電性で
あればそのまま透明導電性基板として使用されるが、導
電性でない場合は、導電化処理または透明性電極の形成
を必要とする。前記導電化処理または透明性電極の形成
は、ITO、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウ
ム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用い、蒸着、イオン
プレーティング、スパッタリングなどの方法により形成
したもの、あるいはAl,Ni,Au等の金属を蒸着や
スパッタリングなどにより半透明になる程度に薄く成膜
して行われる。
The transparent support is used as it is as a transparent conductive substrate if it is conductive, but if it is not conductive, it needs to be made conductive or to form a transparent electrode. The conductive treatment or the formation of the transparent electrode is performed by using a transparent conductive material such as ITO, zinc oxide, tin oxide, lead oxide, indium oxide, and copper iodide, and by a method such as vapor deposition, ion plating, and sputtering. And a metal such as Al, Ni, Au or the like formed by vapor deposition, sputtering, or the like so as to be thin enough to be translucent.

【0038】−半導体層− 半導体層は、III族元素(IUPACの1989年無
機化学命名法改訂版による族番号は13)から選択され
る少なくとも種の元素とチッ素とを含有し、必要に応じ
てその他の成分を含有する。III族元素としては、具
体的にはB、Al、Ga、In、Tlが挙げられるが、
Al、Ga、Inから選ばれる少なくとも1種であるこ
とが好ましい。
-Semiconductor Layer- The semiconductor layer contains at least one element selected from Group III elements (the group number is 13 according to the revised edition of IUPAC's 1989 inorganic chemical nomenclature) and nitrogen. And other components. Specific examples of Group III elements include B, Al, Ga, In, and Tl.
It is preferably at least one selected from Al, Ga, and In.

【0039】、半導体層としては、非単結晶質状でもよ
く、単結晶質状でもよい。非単結晶質状である場合に
は、非晶質状でもよく、微結晶質状でもよく、これらの
混合された状態であってもよい。結晶質状の場合、その
結晶系は、立方晶あるいは6方晶系のいずれか一つであ
っても、複数の結晶系が混合された状態でもよい。結晶
としては、柱状成長した結晶でもよく、X線回折スペク
トルで単一ピークであり、結晶面方位が高度に配向した
ものでもよく、単結晶でもよい。
The semiconductor layer may be non-single crystalline or single crystalline. When it is non-single crystalline, it may be amorphous, microcrystalline, or a mixture thereof. In the case of a crystalline state, the crystal system may be any one of a cubic system and a hexagonal system, or may be a state in which a plurality of crystal systems are mixed. The crystal may be a columnar-grown crystal, a single peak in an X-ray diffraction spectrum, a crystal plane orientation highly oriented, or a single crystal.

【0040】半導体層が非単結晶の場合には、当該半導
体層に0.5at%〜50at%の水素が含有していて
もよく、一配位のハロゲン元素が含有されていてもよ
い。前記半導体層の水素含有量が0.5at%未満で
は、結晶粒界での結合欠陥とあるいは非晶質相内部での
結合欠陥や未結合手を水素との結合によって無くし、バ
ンド内に形成する欠陥準位を不活性化するのに不十分で
あり、結合欠陥や構造欠陥が増大し、暗抵抗が低下し光
感度がなくなるため実用的な半導体受光素子として機能
することができない場合がある。
When the semiconductor layer is non-single-crystal, the semiconductor layer may contain 0.5 to 50 at% of hydrogen, or may contain a monocoordinate halogen element. When the hydrogen content of the semiconductor layer is less than 0.5 at%, bond defects at crystal grain boundaries or bond defects and dangling bonds inside the amorphous phase are eliminated by bonding with hydrogen, and the semiconductor layer is formed in a band. Insufficiently to inactivate the defect level, the coupling defects and the structural defects increase, the dark resistance decreases, and the photosensitivity is lost, so that it may not be possible to function as a practical semiconductor light receiving element.

【0041】これに対し、半導体層の水素含有量が50
at%を超えると、電気的な特性が劣化すると共に硬度
などの機械的性質が低下することがある。さらに、前記
半導体層が酸化されやすくなり、耐候性が悪化すること
もある。
On the other hand, if the semiconductor layer has a hydrogen content of 50
If it exceeds at%, electrical characteristics may be deteriorated and mechanical properties such as hardness may be reduced. Further, the semiconductor layer is easily oxidized, and the weather resistance may be deteriorated.

【0042】ここで、半導体層の水素含有量(at%)
については、ハイドジェンフォワードスキャタリング
(HFS)により絶対値を測定することができる。ま
た、加熱による水素放出量の測定によっても水素含有量
を推定することができる。さらに、本発明の半導体受光
素子の製造工程において、半導体層の形成時に、同時に
シリコン、サファイア等の赤外透明な基板に同様の光半
導体層を形成することで、赤外吸収スペクトルによって
該光半導体の水素含有量を容易に測定することできる。
なお、赤外吸収スペクトルによって水素結合状態も判明
する。
Here, the hydrogen content (at%) of the semiconductor layer
Can be measured for absolute value by hydrogen forward scattering (HFS). The hydrogen content can also be estimated by measuring the amount of hydrogen released by heating. Furthermore, in the manufacturing process of the semiconductor light receiving element of the present invention, by forming a similar optical semiconductor layer on an infrared transparent substrate such as silicon and sapphire at the same time as forming the semiconductor layer, the optical semiconductor Can be easily measured.
Note that the hydrogen bonding state is also determined from the infrared absorption spectrum.

【0043】水素を含む半導体層の構造は、例えば、透
過電子線回折で測定した場合、全くリング状の回折パタ
ーンがなく、ぼんやりしたハローパターンの完全に長距
離秩序の欠如しているものから、ハローパターンの中に
リング状の回折パターンが見られるもの、さらに、その
中に輝点が見られるものまで使用できる。このような半
導体層は、透過電子線回折より広範囲を観測するX線回
折測定においては、ほとんど何もピークが得られないこ
とが多い。
The structure of the semiconductor layer containing hydrogen has, for example, no ring-like diffraction pattern as measured by transmission electron beam diffraction, and a halo pattern which is completely lacking long-range order. A halo pattern in which a ring-shaped diffraction pattern can be seen, and a halo pattern in which a bright spot is seen can be used. In such a semiconductor layer, almost no peak is often obtained in X-ray diffraction measurement for observing a wider range than transmission electron beam diffraction.

【0044】また、透過電子線回折の測定いおいて、リ
ング状の回折パターンと共に輝点が多数見られるもの、
さらに、ほとんどスポット状の輝点のみであってもX線
回折測定において、多結晶あるいは最も強いピーク強度
が単結晶にくらべると弱く、かつ、他に弱い他の面方位
のピークが混在している場合もある。さらに、ほとんど
一つの面方位からなるX線回折スペクトルを示す場合も
ある。
Further, in transmission electron beam diffraction measurement, many bright spots are observed together with a ring-like diffraction pattern.
Further, even in the case of only spot-shaped bright spots, in the X-ray diffraction measurement, the peak intensity of the polycrystal or the strongest peak is weaker than that of the single crystal, and other weak peaks of other plane orientations are mixed. In some cases. Further, there is a case where an X-ray diffraction spectrum having almost one plane orientation is shown.

【0045】水素を含む半導体層の赤外吸収スペクトル
測定では、水素との結合ピークが存在すると共に、III
族原子(Al、GaおよびIn)とN原子との結合の振
動吸収ピークの半値幅が、非晶質構造が主体の場合には
150cm-1以上であり、微結晶性の場合には100c
-1以下である。ここで、半値幅とは、III族原子とN
原子の結合を主体とする吸収位置での複数のピークから
なる吸収帯の最高強度とバックグランドを除いた強度の
1/2の値での吸収帯の幅である。
In the measurement of the infrared absorption spectrum of the semiconductor layer containing hydrogen, the bonding peak with hydrogen exists,
The half-width of the vibration absorption peak of the bond between the group atom (Al, Ga and In) and the N atom is 150 cm -1 or more when the amorphous structure is the main component, and 100 c.
m −1 or less. Here, the half width is defined as the group III atom and N
This is the width of the absorption band at a value of 1/2 of the maximum intensity of the absorption band composed of a plurality of peaks at the absorption position mainly composed of atomic bonds and the intensity excluding the background.

【0046】微結晶の大きさは、その径として、5nm
〜5μmであり、X線回折や電子線回折および断面の電
子顕微鏡写真を用いた形状測定などによって測定するこ
とができる。
The size of the microcrystal is 5 nm in diameter.
55 μm, and can be measured by X-ray diffraction, electron beam diffraction, shape measurement using an electron micrograph of a cross section, or the like.

【0047】また、半導体層の吸光係数は、分光光度計
で吸収量を測定し、層厚で除したものを自然対数系で表
したものであり、400nmの光透過量は、透明(ここ
では、紫外線透過性)とみなせるためには20000c
-1以下が好ましく、10000cm-1以下がより好ま
しい。これらの値は、バンドギャップとしてはほぼ3.
0eV以下に相当する。
The extinction coefficient of the semiconductor layer is obtained by measuring the amount of absorption by a spectrophotometer and dividing the obtained value by the layer thickness in a natural logarithmic system. 20,000c in order to be regarded as
m −1 or less is preferable, and 10,000 cm −1 or less is more preferable. These values are approximately 3.
It corresponds to 0 eV or less.

【0048】半導体層の原料としては、IIIA族元
素、好ましくはAl、GaおよびInのうちから選ばれ
る1以上の元素を含む有機金属化合物を用いることがで
きる。前記有機金属化合物としては、例えば、トリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ターシャリ
ーブチルアルミニウム、トリメチルガリウム、トリエチ
ルガリウム、ターシャリーブチルガリウム、トリメチル
インジウム、トリエチルインジウム、ターシャリーブチ
ルインジウムなどの液体や固体を気化して単独にあるい
はキャリアガスでバブリングすることによって混合状態
で使用することができる。キャリアガスとしては、水
素、N2、メタン、エタンなどの炭化水素、CF4、C2
6などのハロゲン化炭素などを用いることができる。
As a raw material of the semiconductor layer, an organic metal compound containing a group IIIA element, preferably one or more elements selected from Al, Ga and In can be used. As the organometallic compound, for example, a liquid or solid such as trimethyl aluminum, triethyl aluminum, tertiary butyl aluminum, trimethyl gallium, triethyl gallium, tertiary butyl gallium, trimethyl indium, triethyl indium, and tertiary butyl indium are vaporized. It can be used alone or in a mixed state by bubbling with a carrier gas. Examples of the carrier gas include hydrogen, hydrocarbons such as N 2 , methane and ethane, CF 4 , C 2
A halogenated carbon such as F 6 can be used.

【0049】窒素原料としては、N2、NH3、NF3
24、メチルヒドラジンなどの気体、または、液体を
気化あるいはキャリアガスでバブリングすることによっ
て使用することができる。
As the nitrogen source, N 2 , NH 3 , NF 3 ,
A gas such as N 2 H 4 or methylhydrazine, or a liquid can be used by vaporizing or bubbling with a carrier gas.

【0050】半導体層の組成において、III族元素の量
の総和mと、窒素の量nとの関係が、0.5:1.0≦
m:n≦1.0:0.5を満たすことが好ましく、この
範囲を外れると、III族元素とV族元素(N)との結合に
おいて四面体型結合を取る部分が少なく、欠陥が多くな
り、良好な半導体層として機能しなくなる場合がある。
In the composition of the semiconductor layer, the relationship between the total amount m of group III elements and the amount n of nitrogen is 0.5: 1.0 ≦
It is preferable that m: n ≦ 1.0: 0.5 is satisfied. If the ratio is out of this range, the portion of the bond between the group III element and the group V element (N) that takes a tetrahedral bond is small, and the number of defects increases. May not function as a good semiconductor layer.

【0051】半導体層の光学ギャップは、III族元素の
混合比によって任意に変えることができる。GaN:H
を基準にすると、例えば、3.2〜3.5eVより大き
くする場合には、Alを加えることによって、200n
m〜330nmの波長領域を吸収可能な(波長領域に感
度を持つ)、ハンドギャップ(例えば6.5eV)程度
まで大きくすることができる。また、Inを加えること
でも、それぞれに透明のまま波長域を吸収可能なハンド
ギャップを変化させことができる。例えば、Inを加え
ることによって、ハンドギャップを3.2eV以下程度
に変化させることができる。
The optical gap of the semiconductor layer can be arbitrarily changed depending on the mixing ratio of group III elements. GaN: H
For example, in the case where it is set to be larger than 3.2 to 3.5 eV, by adding Al, 200 n
It can be increased to a hand gap (for example, 6.5 eV) capable of absorbing the wavelength region of m to 330 nm (having sensitivity in the wavelength region). Also, by adding In, it is possible to change the hand gap that can absorb the wavelength range while each is transparent. For example, by adding In, the hand gap can be changed to about 3.2 eV or less.

【0052】ここで、光学ギャップは波長(eV)と吸
収係数(αe)の2乗のプロットより、低エネルギーの
直線部分を外挿した点から求める。あるいは、吸収係数
が10000cm-1の波長(eV)としてもよい。吸収
係数は、バックグランドを除外した吸光度を用いるか、
膜厚依存性を測定して求められる。
Here, the optical gap is obtained from a plot of the square of the wavelength (eV) and the absorption coefficient (αe) from the extrapolated point of the low energy linear part. Alternatively, a wavelength (eV) having an absorption coefficient of 10,000 cm -1 may be used. For the absorption coefficient, use the absorbance excluding the background,
It is determined by measuring the film thickness dependency.

【0053】また、半導体層は、p、n制御のために元
素を膜中にドープすることができる。ドープし得るn型
用の元素としてはIa族のLi、Ib族のCu、Ag、A
u、IIa族のMg、IIb族のZn、IVa族のSi、G
e、Sn、Pb、VIa族のS、Se、Teを用いること
ができる。
The semiconductor layer can be doped with an element for controlling p and n. The n-type elements that can be doped include Li of the Ia group, Cu, Ag, and A of the Ib group.
u, Mg of group IIa, Zn of group IIb, Si, G of group IVa
e, Sn, Pb, and S, Se, and Te in the VIa group can be used.

【0054】ドープし得るp型用の元素としては、Ia
族のLi、Na、K、Ib族のCu、Ag、Au、IIa
族のBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、IIb族のZ
n、Cd、Hg、IVa族のC、Si、Ge、Sn、P
b、VIa族のS、Se、Te、VIb族のCr、Mo、
W、VIIIa族のFe、Co、Niなどを用いることがで
きる。
The p-type elements that can be doped include Ia
Group Li, Na, K, Ib Group Cu, Ag, Au, IIa
Group Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, group IIb Z
n, Cd, Hg, IVa group C, Si, Ge, Sn, P
b, VIa group S, Se, Te, VIb group Cr, Mo,
W, VIIIa group Fe, Co, Ni and the like can be used.

【0055】半導体層中の水素は、ドーパントに結合し
不活性化しないように、欠陥準位をパッシベーションす
るための水素が、ドーパントよりもIII族元素および窒
素元素に選択的に結合する必要があり、この点から、特
に、n型用の元素としては、特に、Si,Ge,Snが
好ましく、p型用の元素としては、特に、Be,Mg,
Ca,Zn,Srが好ましい。
In order to prevent the hydrogen in the semiconductor layer from binding to the dopant and inactivating it, it is necessary that the hydrogen for passivating the defect level be selectively bonded to the group III element and the nitrogen element rather than the dopant. From this point, Si, Ge, and Sn are particularly preferable as the n-type elements, and Be, Mg, and the like are particularly preferable as the p-type elements.
Ca, Zn, and Sr are preferred.

【0056】ドーピングの際には、n型用としては、S
iH4、Si26、GeH4、GeF 4、SnH4を、p型
用としては、BeH2、BeCl2、BeCl4、シクロ
ペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジ
メチルストロンチウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛な
ど、をガス状態で使用できる。また、これらの元素を半
導体層にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法
等の公知の方法を採用することができる。
At the time of doping, for n-type, S
iHFour, SiTwoH6, GeHFour, GeF Four, SnHFourIs the p-type
For use, BeHTwo, BeClTwo, BeClFour, Cyclo
Pentadienyl magnesium, dimethyl calcium, di
Methyl strontium, dimethyl zinc, diethyl zinc
Can be used in a gaseous state. In addition, these elements
Thermal diffusion method, ion implantation method
And other known methods.

【0057】単層の半導体層を形成することによってシ
ョットキー型の素子とすることもできるし、pnダイオ
ード構成やpin構成などを作製することによつてさら
に高効率化することができる。
By forming a single semiconductor layer, a Schottky-type element can be obtained. Further, the efficiency can be further improved by manufacturing a pn diode structure or a pin structure.

【0058】半導体層は、IIIA族元素(好ましくは
Al、Ga、およびIn)のうち少なくとも一つ以上の
元素と窒素(と水素)とを含むn型あるいはp型の半導
体層から構成されてもよいし、さらに高濃度のドーピン
グを行った膜p+あるいはn+層を挿入してもよいし、低
濃度のドーピングを行った膜p-あるいはn-層を挿入し
てもよい。
The semiconductor layer may be composed of an n-type or p-type semiconductor layer containing at least one or more of Group IIIA elements (preferably Al, Ga and In) and nitrogen (and hydrogen). Alternatively, a film p + or n + layer doped with a higher concentration may be inserted, or a film p or n layer doped with a lower concentration may be inserted.

【0059】また、半導体層は、多層構造であってもよ
い。この場合、半導体層は、透明性や障壁の形成のため
に、p型半導体層、i型半導体層、および、n型半導体
層の各層は、それぞれ異なるAlxGayInz(x=0
〜1.0、y=0〜1.0、z=0〜1.0)で表せる
Al、Ga、InとNの組成を持っていてもよいし、p
型半導体層122、i型半導体層124、および、n型
半導体層のそれぞれの層が複数のAlxGayInzN:
H(x=0〜1.0、y=0〜1.0、z=0〜1.
0)の組成から成っていてもよい。
The semiconductor layer may have a multilayer structure. In this case, the p-type semiconductor layer, the i-type semiconductor layer, and the n-type semiconductor layer have different Al x Ga y In z (x = 0) for transparency and formation of a barrier.
~ 1.0, y = 0 ~ 1.0, z = 0 ~ 1.0), and may have a composition of Al, Ga, In and N.
Type semiconductor layer 122, i-type semiconductor layer 124 and, the respective layers of the n-type semiconductor layer is a plurality Al x Ga y In z N:
H (x = 0-1.0, y = 0-1.0, z = 0-1.
0).

【0060】以下、図1を参照して、半導体層の形成方
法を説明するが、これに限定されるものではない。な
お、以下の製造方法においては、IIIA族元素とし
て、Al、Ga、およびInのうち少なくとも一つ以上
の元素を用いた例で説明する。
Hereinafter, a method for forming a semiconductor layer will be described with reference to FIG. 1, but the method is not limited to this. In the following manufacturing method, an example using at least one of Al, Ga, and In as the group IIIA element will be described.

【0061】ここで、図1は半導体層を形成する層形成
装置100の概略構成図である。なお、層形成装置10
0は、プラズマを活性化手段とするものである。図2に
示すように、層形成装置100は、排気して真空にし得
る容器1と、排気口2と、基板ホルダー3と、基板加熱
用ヒーター4と、容器1に接続された石英管5、6と、
高周波コイル7と、マイクロ波導波管8と、石英管5、
6にそれぞれ連通しているガス導入管9、10と、石英
管5、6にそれぞれ接続しているガス導入管11、12
とを有する。
FIG. 1 is a schematic structural view of a layer forming apparatus 100 for forming a semiconductor layer. The layer forming apparatus 10
0 indicates that the plasma is used as the activating means. As shown in FIG. 2, the layer forming apparatus 100 includes a container 1 that can be evacuated and evacuated, an exhaust port 2, a substrate holder 3, a heater 4 for heating a substrate, a quartz tube 5 connected to the container 1, 6 and
A high-frequency coil 7, a microwave waveguide 8, a quartz tube 5,
6, and gas introduction pipes 11, 12 connected to the quartz tubes 5, 6, respectively.
And

【0062】この層形成装置100においては、窒素元
素源として、例えば、N2を用い、ガス導入管9から石
英管5に導入する。例えば、マグネトロンを用いたマイ
クロ波発振器(図示せず)に接続されたマイクロ波導波
管8に、2.45GHzのマイクロ波が供給され、石英
管5内に放電を発生させる。別のガス導入管10から、
例えばH2を石英管6に導入する。高周波発振器(図示
せず)から高周波コイル7に13.56MHzの高周波
を供給し、石英管6内に放電を発生させる。放電空間の
下流側に配されたガス導入管12より、例えば、トリメ
チルガリウムを導入することによって、基板ホルダー3
にセットされた導電性基板上に、窒素ガリウムからなる
半導体層を形成(成膜)することができる。
In the layer forming apparatus 100, for example, N 2 is used as a nitrogen element source, and is introduced into the quartz tube 5 from the gas introduction tube 9. For example, a microwave of 2.45 GHz is supplied to a microwave waveguide 8 connected to a microwave oscillator (not shown) using a magnetron, and a discharge is generated in the quartz tube 5. From another gas inlet pipe 10,
For example, H 2 is introduced into the quartz tube 6. A high frequency of 13.56 MHz is supplied from a high frequency oscillator (not shown) to the high frequency coil 7 to generate a discharge in the quartz tube 6. By introducing, for example, trimethylgallium from a gas introduction pipe 12 arranged downstream of the discharge space, the substrate holder 3
A semiconductor layer made of gallium nitrogen can be formed (deposited) on the conductive substrate set in the above.

【0063】なお、前記ガス導入管12から導入された
ガスは、トリメチルガリウムであったが、代わりにイン
ジウム、アルミニウムを含む有機金属化合物を用いるこ
ともできるし、またそれらを混合することもできる。ま
た、これらの有機金属化合物は、ガス導入管11から混
合して導入してもよいし、別々に導入してもよい。
Although the gas introduced from the gas introduction pipe 12 was trimethylgallium, an organic metal compound containing indium and aluminum can be used instead, or they can be mixed. Further, these organometallic compounds may be mixed and introduced from the gas introduction pipe 11, or may be introduced separately.

【0064】導電性基板の温度としては、100℃〜6
00℃が好ましい。一般に、導電性基板の温度が高い場
合、および/または、III族原料ガスの流量が少ない場
合には、微結晶の半導体層が形成されやすい。また、導
電性基板の温度が300℃より低く、III族原料ガスの
流量が少ない場合には、微結晶の半導体層が形成されや
すく、基板温度が300℃より高く、低温条件よりもII
I族原料ガスの流量が多い場合であっても、微結晶の半
導体層が形成されやすい。さらに、例えば、H 2放電を
行った場合には、行なわない場合よりも半導体層の微結
晶化を進めることができる。
The temperature of the conductive substrate is 100 ° C. to 6 ° C.
00 ° C is preferred. Generally, when the temperature of the conductive substrate is high
And / or when the flow rate of group III source gas is low
In that case, a microcrystalline semiconductor layer is easily formed. Also,
The temperature of the conductive substrate is lower than 300 ° C.
When the flow rate is low, a microcrystalline semiconductor layer is formed.
Quickly, substrate temperature is higher than 300 ℃ and lower than low temperature condition II
Even when the flow rate of Group I source gas is large, half of the crystallites
A conductor layer is easily formed. Further, for example, H TwoDischarge
When performed, finer formation of the semiconductor layer than when not performed
Crystallization can proceed.

【0065】また、C,Si,Ge,Snから選ばれた
少なくとも一つ以上の元素を含むガス、あるいはBe,
Mg,Ca,Zn,Srから選ばれた少なくとも1つ以
上の元素を含むガスを放電空間の下流側(ガス導入管1
1またはガス導入管12)から導入することによってn
型、p型などの任意の伝導型の非晶質あるいは微結晶の
窒化物半導体を得ることができる。C元素を導入する場
合には、条件によっては有機金属化合物の炭素を使用し
てもよい。
A gas containing at least one element selected from C, Si, Ge and Sn, or a gas containing Be,
A gas containing at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, and Sr is supplied to the downstream side of the discharge space (gas introduction pipe 1).
1 or n from the gas inlet tube 12).
It is possible to obtain an amorphous or microcrystalline nitride semiconductor of any conductivity type such as a p-type and a p-type. When introducing C element, carbon of an organometallic compound may be used depending on conditions.

【0066】上述のような層形成装置100において、
放電エネルギーにより形成される活性窒素あるいは活性
水素を独立に制御してもよいし、NH3のような窒素と
水素原子を同時に含むガスを用いてもよい。さらにH2
を加えてもよい。また、有機金属化合物から活性水素が
遊離生成する条件を用いることもできる。このようにす
ることによって、導電性基板上には活性化されたIII族
原子、窒素原子が制御された状態で存在し、かつ、水素
原子がメチル基やエチル基をメタンやエタン等の不活性
分子にするために低温にも拘わらず、炭素がほとんど入
らないか、入っても極低量の、膜欠陥が抑えられた非晶
質あるいは微結晶の膜が生成できる。なお、水素化アモ
ルファスシリコン膜は窒素の代わりに水素を用い、シラ
ン、ジシラン、トリシラン等のガスを有機金属ガスの代
わりに用いればよい。また、プラズマCVD装置を用い
ても形成することができる。
In the layer forming apparatus 100 as described above,
Active nitrogen or active hydrogen formed by the discharge energy may be controlled independently, or a gas such as NH 3 containing both nitrogen and hydrogen atoms may be used. H 2
May be added. Further, a condition under which active hydrogen is liberated from the organometallic compound may be used. In this way, activated group III atoms and nitrogen atoms are present on the conductive substrate in a controlled state, and hydrogen atoms convert methyl and ethyl groups into inert groups such as methane and ethane. In spite of the low temperature, an amorphous or microcrystalline film in which little or no carbon is contained and an extremely small amount of film defects are suppressed can be generated despite the low temperature. Note that the hydrogenated amorphous silicon film uses hydrogen instead of nitrogen, and a gas such as silane, disilane, or trisilane may be used instead of the organic metal gas. Further, it can also be formed using a plasma CVD apparatus.

【0067】上述のような層形成装置100において、
活性化手段としては、高周波発振器、マイクロ波発振
器、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラ
ズマ方式であってもよいし、これらを一つ用いてもよい
し、二つ以上を用いてもよい。また、二つともマイクロ
波発振器であってもよいし、2つとも高周波発振器であ
ってもよい。また、図1においては、高周波発振器とマ
イクロ波発振器とを用いたが、2つともマイクロ波発振
器であってもよいし、2つとも高周波発振器であっても
よい。さらに、2つともエレクトロサイクロトロン共鳴
方式やヘリコンプラズマ方式を用いてもよい。高周波発
振器による高周波放電の場合、誘導型でも容量型でもよ
い。
In the layer forming apparatus 100 as described above,
As the activating means, a high-frequency oscillator, a microwave oscillator, an electrocyclotron resonance method, or a helicon plasma method may be used, one of them may be used, or two or more may be used. Further, both may be microwave oscillators, and both may be high frequency oscillators. Also, in FIG. 1, a high-frequency oscillator and a microwave oscillator are used, but both may be microwave oscillators or both may be high-frequency oscillators. Further, both may use an electrocyclotron resonance method or a helicon plasma method. In the case of high-frequency discharge by a high-frequency oscillator, an induction type or a capacitance type may be used.

【0068】異なる活性化手段(励起手段)を用いる場
合には、同じ圧力で同時に放電が生起できるようにする
必要があり、放電内と容器1内の層形成部(成膜部)と
の間に圧力差を設けてもよい。また、同一圧力で行う場
合、異なる活性化手段(励起手段)、例えば、マイクロ
波発振器と高周波発振器とを用いると、励起種の励起エ
ネルギーを大きく変えることができ、膜質制御に有効で
ある。半導体層は、反応性蒸着法やイオンプレーイン
グ、リアクティブスパッターなど少なくとも水素が活性
化された雰囲気で形成されることが可能である。
When different activating means (exciting means) are used, it is necessary to be able to generate a discharge at the same pressure at the same time, and a gap between the inside of the discharge and the layer forming section (film forming section) in the container 1 is required. May be provided with a pressure difference. Further, when the same pressure is used, if different activating means (exciting means), for example, a microwave oscillator and a high-frequency oscillator are used, the excitation energy of the excited species can be largely changed, which is effective for controlling the film quality. The semiconductor layer can be formed in an atmosphere in which at least hydrogen is activated, such as a reactive evaporation method, ion plating, and reactive sputtering.

【0069】−電極− 電極は、導電性基板の対向電極として形成される。電極
は、電極側から光を入射させる場合は、前記電極は透明
性を有する必要がある。そのため、透明性電極として
は、ITO、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウ
ム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用いることができる
が、入射光が300nm以下の場合には、Al,Ni,
Au,Ni,Co,Ag等の金属を蒸着やスパッタリン
グにより光が透過するように薄く成膜したものが用いら
れる。前記膜の厚さは、5nm〜100nmであり、薄
すぎると光透過率は大きいが電気抵抗が高くなり、また
厚すぎると光が透過しない。
-Electrode- The electrode is formed as a counter electrode of the conductive substrate. When light is incident on the electrode from the electrode side, the electrode needs to have transparency. Therefore, as the transparent electrode, a transparent conductive material such as ITO, zinc oxide, tin oxide, lead oxide, indium oxide, and copper iodide can be used, but when the incident light is 300 nm or less, Al, Ni,
A thin film formed of a metal such as Au, Ni, Co, Ag or the like is formed by vapor deposition or sputtering so as to transmit light. The thickness of the film is 5 nm to 100 nm. If it is too thin, the light transmittance is large but the electric resistance is high. If it is too thick, light does not pass.

【0070】以上説明した、III族元素から選択され
る少なくとも種の元素とチッ素とを含有してなる半導体
層を有する紫外線受光素子は可視光に感度がないもので
あり、紫外線受光素子を保護する保護体に遮光性を持た
せる必要がなく、各種フィルター等を介在させる必要も
なく、紫外線光が垂直入射になるように半導体層におけ
る受光面と保護体における光入射面を離す必要性がな
く、また耐熱性や安定性に優れている。このため、材料
と構成を簡単にすることができ、半導体層における受光
面から保護体における測定位置設置面までの高さや、半
導体層における受光面から保護体における測定位置設置
面までの高さを薄く、小さい構成としやすく、紫外線受
光器(保護体)の厚さを薄くすることができる。従っ
て、測定対象物を選ばず、測定位置と同等の高さでの測
定が可能になる薄い紫外線受光器を、好適に作製可能で
ある。
The ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer containing at least one element selected from the group III elements and nitrogen described above is insensitive to visible light, and protects the ultraviolet light receiving element. There is no need to provide a light-shielding property to the protective body, and no need for intervening various filters, etc. Also, it has excellent heat resistance and stability. For this reason, the material and the configuration can be simplified, and the height from the light receiving surface in the semiconductor layer to the measurement position installation surface in the protective body and the height from the light receiving surface in the semiconductor layer to the measurement position installation surface in the protective body can be reduced. It is easy to be thin and small, and the thickness of the ultraviolet ray receiver (protector) can be reduced. Therefore, it is possible to suitably manufacture a thin ultraviolet light receiver that enables measurement at the same height as the measurement position regardless of the object to be measured.

【0071】以下、本発明の紫外線受光器の一例を示
す。図2(a)に示す紫外線受光器20は、紫外線受光
素子22と、保護体24とを備える。保護体24は、紫
外線受光素子22を電極34側から接着したガラス基板
26と、その全体を包埋し密閉する紫外線透過性の樹脂
28とからなる。紫外線受光素子22は、透明導電性ガ
ラス基板30上に、半導体層32と電極34とが順次積
層されてなる。この紫外線受光素子22は、透明導電性
ガラス基板30側から紫外線を受光する構成であり、半
導体層32における透明導電性ガラス基板30側の面は
受光面36に相当する。また、詳しくは後述するが、透
明導電性ガラス基板30及び電極34には、それぞれ信
号検出器(図示せず)と電気的に接続させる導線40の
一端が、半田などにより固着されている。また、保護体
24における光入射面38と逆の面は、測定対象物にお
ける測定位置に配置する面、即ち測定位置設置面42で
あり、この面には、両面テープや耐熱テープなどの固定
手段44が貼着されている。ここで、図2(a)に示す
紫外線受光器20において、保護体24の厚さAは紫外
線受光器自体の厚さを示し、その厚さは上記第1の本発
明では5mm以下である。また、半導体層32における
受光面36から保護体24における光入射面38までの
高さBは、上記第1の本発明では5mm以下である。ま
た、半導体層32における受光面36から保護体24に
おける測定位置設置面42までの高さCは、上記第3の
本発明では5mm以下である。
Hereinafter, an example of the ultraviolet light receiver of the present invention will be described. The ultraviolet light receiver 20 shown in FIG. 2A includes an ultraviolet light receiving element 22 and a protection body 24. The protective body 24 is composed of a glass substrate 26 to which the ultraviolet light receiving element 22 is bonded from the electrode 34 side, and an ultraviolet transparent resin 28 that embeds and seals the whole. The ultraviolet light receiving element 22 is formed by sequentially laminating a semiconductor layer 32 and an electrode 34 on a transparent conductive glass substrate 30. The ultraviolet light receiving element 22 is configured to receive ultraviolet light from the transparent conductive glass substrate 30 side, and the surface of the semiconductor layer 32 on the transparent conductive glass substrate 30 side corresponds to a light receiving surface 36. Further, as will be described in detail later, one end of a conductive wire 40 electrically connected to a signal detector (not shown) is fixed to the transparent conductive glass substrate 30 and the electrode 34 by soldering or the like. The surface of the protective body 24 opposite to the light incident surface 38 is a surface arranged at a measurement position on the measurement object, that is, a measurement position installation surface 42, and a fixing means such as a double-sided tape or a heat-resistant tape is provided on this surface. 44 is stuck. Here, in the ultraviolet ray receiver 20 shown in FIG. 2A, the thickness A of the protective body 24 indicates the thickness of the ultraviolet ray receiver itself, and the thickness is 5 mm or less in the first invention. The height B from the light receiving surface 36 of the semiconductor layer 32 to the light incident surface 38 of the protective body 24 is 5 mm or less in the first embodiment of the present invention. The height C from the light receiving surface 36 of the semiconductor layer 32 to the measurement position setting surface 42 of the protective body 24 is 5 mm or less in the third aspect of the present invention.

【0072】図2(b)に示す紫外線受光器20は、紫
外線受光素子22と、保護体24とを備える。保護体2
4は、端子部分を樹脂(図示せず)で封止された紫外線
受光素子22を電極34側から接着した、透明導電性ガ
ラス基板よりも大きいサイズのガラス基板26からな
る。それ以外の構成は、図2(a)に示す紫外線受光器
20と同様である。ここで、図2(b)に示す紫外線受
光器20において、保護体24の厚さAは紫外線受光器
20自体の厚さを示し、その厚さは上記第1の本発明で
は5mm以下である。また、半導体層32における受光
面36から保護体24における光入射面38(ここでは
紫外線受光素子22における透明導電性ガラス基板30
面に相当)までの高さBは、上記第1の本発明では5m
m以下である。また、半導体層32における受光面36
から保護体24における測定位置設置面42までの高さ
Cは、上記第1の本発明では5mm以下である。
The ultraviolet light receiver 20 shown in FIG. 2B includes an ultraviolet light receiving element 22 and a protector 24. Protective body 2
Reference numeral 4 denotes a glass substrate 26 having a size larger than that of the transparent conductive glass substrate in which the ultraviolet light receiving element 22 whose terminal portion is sealed with a resin (not shown) is bonded from the electrode 34 side. Other configurations are the same as those of the ultraviolet receiver 20 shown in FIG. Here, in the ultraviolet ray receiver 20 shown in FIG. 2B, the thickness A of the protection body 24 indicates the thickness of the ultraviolet ray receiver 20 itself, and the thickness is 5 mm or less in the first embodiment of the present invention. . The light receiving surface 36 of the semiconductor layer 32 is connected to the light incident surface 38 of the protective body 24 (here, the transparent conductive glass substrate 30 of the ultraviolet light receiving element 22).
Is equivalent to 5 m in the first embodiment of the present invention.
m or less. The light receiving surface 36 of the semiconductor layer 32
Is from 5 mm to 5 mm in the first present invention.

【0073】(紫外線光量測定装置)本発明の紫外線光
量測定装置は、前記本発明の紫外線受光器、及び前記紫
外線受光器と電気的に接続され、前記紫外線受光器から
出力される信号を検出する信号検出器を備える。本発明
の紫外線光量測定装置は、前記本発明の紫外線受光器を
備えるので、測定対象物及びその測定位置に制約がな
く、測定位置の紫外線光量を正確に測定することができ
る。
(Ultraviolet light amount measuring device) The ultraviolet light amount measuring device of the present invention is electrically connected to the ultraviolet light receiving device of the present invention and the ultraviolet light receiving device, and detects a signal output from the ultraviolet light receiving device. A signal detector is provided. Since the ultraviolet light quantity measuring device of the present invention includes the ultraviolet light receiver of the present invention, there is no restriction on the object to be measured and its measuring position, and the ultraviolet light amount at the measuring position can be accurately measured.

【0074】信号検出器としては、例えば微弱電流計が
使用される。特に携帯型で表示機能を有するものがよ
く、紫外線受光器からの信号(電流)を増幅検出しアナ
ログ−デジタル変換器によりデジタル信号に変え、表示
装置にデジタル量として表示させることもできる。信号
検出器に積分機能を持たせても、記録機能を持たせて
も、演算機能を持たせてもよい。また、複数のチヤンネ
ルを持ったものでもよいし、温度など他の物理量を同時
に測定するものであってもよい。
For example, a weak ammeter is used as the signal detector. In particular, a portable type having a display function is preferable, and a signal (current) from the ultraviolet ray receiver can be amplified and detected, converted into a digital signal by an analog-digital converter, and displayed as a digital value on a display device. The signal detector may have an integrating function, a recording function, or an arithmetic function. Further, a device having a plurality of channels or a device for simultaneously measuring other physical quantities such as temperature may be used.

【0075】本発明の紫外線光量測定装置は、複数の紫
外線受光器を備えることもでき、この場合、複数の前記
紫外線受光器は、それぞれ信号検出器と電気的に接続さ
れて、個々に信号を検出する構成であることが好まし
い。複数の紫外線受光器からの信号を個々に検出するこ
とで、複数の紫外線受光器が設置された任意の異なる測
定位置の紫外線光量を、同時に測定し比較したり、紫外
線光量の分布を調べることができる。
The ultraviolet light quantity measuring device of the present invention may include a plurality of ultraviolet light receivers. In this case, each of the plurality of ultraviolet light receivers is electrically connected to a signal detector to individually output a signal. It is preferable to adopt a configuration for detecting. By detecting signals from multiple UV receivers individually, it is possible to simultaneously measure and compare the UV light amounts at arbitrary different measurement positions where multiple UV receivers are installed, and to examine the distribution of UV light amounts. it can.

【0076】本発明の紫外線光量測定装置は、紫外線受
光器と信号検出器とを接続する導線を備えることが好ま
しい。導線により、紫外線受光器と信号検出器とが接続
されることで、紫外線受光器の携帯性を向上させること
ができる。この導線は、紫外線受光器から出力される信
号を信号検出器に伝達する例えば銅、銀などの金属から
なるものから構成される。導線は多芯線でも同軸線でも
複数の被覆電線を束ねたものでもよい。また、耐熱性を
有するものも好適に用いられる。導線には、紫外線受光
素子のバイアス電圧が印加されていてもよいし、0バイ
アスでもよい。導線の長さは、用途に応じて数cmから
数十m程度の範囲内で選択される。導線と紫外線受光器
との接続は、紫外線受光素子の電極に直接導線を、導電
性接着剤、半田、ワイヤーボンデング、圧着、圧接等す
ることでできる。
It is preferable that the ultraviolet light quantity measuring device of the present invention has a conductor for connecting the ultraviolet light receiver and the signal detector. The portability of the ultraviolet light receiver can be improved by connecting the ultraviolet light receiver and the signal detector with the conductive wire. The conductor is made of a metal, such as copper or silver, for transmitting a signal output from the ultraviolet light receiver to the signal detector. The conductor may be a multi-core wire, a coaxial wire, or a bundle of a plurality of covered electric wires. Further, those having heat resistance are also preferably used. A bias voltage of the ultraviolet light receiving element may be applied to the conductor, or zero bias may be applied to the conductor. The length of the conducting wire is selected within a range from several cm to several tens of meters depending on the application. The connection between the conducting wire and the ultraviolet light receiver can be made by directly connecting the conducting wire to the electrode of the ultraviolet light receiving element by using a conductive adhesive, solder, wire bonding, pressure bonding, pressure contact, or the like.

【0077】本発明の紫外線光量測定装置において、紫
外線受光器における紫外線受光素子からの信号は、上記
導線等により、紫外線受光素子の電極間に流れる光起電
流として取り出してもよいし、電圧を印加することによ
って、光電流として取り出してもよい。
In the ultraviolet light quantity measuring device of the present invention, a signal from the ultraviolet light receiving element in the ultraviolet light receiver may be taken out as a photoelectromotive current flowing between the electrodes of the ultraviolet light receiving element by the above-mentioned conductor or the like, or a voltage may be applied. By doing so, it may be extracted as a photocurrent.

【0078】以下、本発明の紫外線光量測定装置の一例
を示す。図3に示す紫外線光量測定装置は、紫外線受光
器20と、紫外線受光器20から出力される信号を検出
する信号検出器46とを備える。紫外線受光器20と信
号検出器46とは、紫外線受光器20から出力される信
号を信号検出器46に伝達する導線40により接続され
ている。
Hereinafter, an example of the ultraviolet light quantity measuring device of the present invention will be described. The ultraviolet light amount measuring device shown in FIG. 3 includes the ultraviolet light receiver 20 and a signal detector 46 for detecting a signal output from the ultraviolet light receiver 20. The ultraviolet light receiver 20 and the signal detector 46 are connected by a conductor 40 that transmits a signal output from the ultraviolet light receiver 20 to the signal detector 46.

【0079】(紫外線光量測定方法)本発明の紫外線光
量測定方法は、前記本発明の紫外線光量測定装置を用
い、前記紫外線光量測定装置における前記紫外線受光器
を、測定対象物における任意の測定位置に配置し、前記
測定位置の紫外線光量を測定する方法である。本発明の
紫外線光量測定方法は、前記本発明の紫外線光量測定装
置を用いるので、測定対象物及びその測定位置に制約が
なく、測定位置の紫外線光量を正確に測定することがで
きる。
(Method of Measuring Ultraviolet Light Amount) The method of measuring ultraviolet light amount of the present invention uses the ultraviolet light amount measuring device of the present invention, and moves the ultraviolet light receiver in the ultraviolet light amount measuring device to an arbitrary measurement position on the object to be measured. This is a method of arranging and measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position. Since the method for measuring the amount of ultraviolet light according to the present invention uses the apparatus for measuring the amount of ultraviolet light according to the present invention, there is no restriction on the object to be measured and its measuring position, and the amount of ultraviolet light at the measuring position can be accurately measured.

【0080】本発明の紫外線光量測定方法において、測
定対象物としては特に制限はなく、人体、半導体、光透
過体等、いずれのものも測定対象物として紫外線光量を
測定することができる。測定対象物が人体である場合、
例えば、紫外線受光器に皮膚に似たテープなどを貼っ
て、この紫外線受光器を肌に配置し、この上からサンス
クリーン剤などの化粧品などを塗ることで、外見上目立
つことなく紫外線光量を測定することができる。また、
紫外線受光器を人体の顔などに近いところの衣服の上に
直接設置したり、紫外線受光器にクリップを付けたもの
や、紫外線受光器にブローチなどの装身具に埋め込んだ
もので衣服などに付けることでも、自然に違和感なく紫
外線光量を測定することができる。測定対象物が半導体
である場合、例えば、半導体分野における半導体製造装
置や、印刷装置、塗装装置などで、照射される半導体の
表面における紫外線光量を、その装置内部の特定な位置
で測定できる。また、シリコンウエハに印刷を行う際の
紫外線処理加工で、そのウエハの印刷面と同じ位置で測
定が可能となる。このように紫外線光量を測定すること
で、安定して品質を維持することができるようになる。
本発明によれば、半導体分野に限らず、他の分野でも同
様にして紫外線光量を測定することができる。測定対象
物が光透過体である場合、例えば、窓ガラスなどにおい
て太陽紫外線カットが行われるものがあり、このような
場所で窓の外側(光入射面)と内側(その逆の面、即ち
光透過面)に紫外線受光器を貼りつける。導線はフィル
ム導線として窓枠などから室内や車内にとり込むことが
できる。これによって外側の紫外線光量と内側の紫外線
光量を同時に常時監視でき、例えば、自動車から降りる
時に、車内の低紫外線環境から車外の高紫外線環境へと
移動する際、注意を喚起できるなど、ヘルスケアに役立
つ。また、窓ガラスの外側の紫外線光量と内側の紫外線
光量を同時に測定することで、窓ガラスの紫外線透過率
を測定することもできる。
In the method for measuring the amount of ultraviolet light according to the present invention, the object to be measured is not particularly limited, and any object such as a human body, a semiconductor, and a light transmitting body can be measured as an object to be measured. When the measurement object is a human body,
For example, by attaching a tape similar to the skin to the UV receiver, placing the UV receiver on the skin, and applying a cosmetic such as a sunscreen from above, measuring the amount of UV light without noticeable appearance can do. Also,
Install the UV receiver directly on clothes near the human face, or attach it to clothes with a clip attached to the UV receiver or embedded in a accessory such as a brooch on the UV receiver. However, the amount of ultraviolet light can be measured naturally without any discomfort. When the measurement target is a semiconductor, for example, a semiconductor manufacturing apparatus, a printing apparatus, a coating apparatus, or the like in the semiconductor field can measure the amount of ultraviolet light on the surface of the semiconductor to be irradiated at a specific position inside the apparatus. In addition, the measurement can be performed at the same position as the printing surface of the silicon wafer by the ultraviolet processing when printing on the silicon wafer. By measuring the amount of ultraviolet light in this manner, quality can be stably maintained.
According to the present invention, the amount of ultraviolet light can be measured not only in the semiconductor field but also in other fields. When the object to be measured is a light transmitting body, for example, there is a window glass or the like in which solar ultraviolet rays are cut off. In such a place, the outside (light incident surface) and the inside of the window (the opposite surface, ie, light Paste the UV receiver on the transmission surface). The conducting wire can be taken into a room or a car from a window frame or the like as a film conducting wire. This makes it possible to constantly monitor the amount of ultraviolet light on the outside and the amount of ultraviolet light on the inside at the same time.For example, when getting off the car, when moving from a low UV environment inside the car to a high UV environment outside the car, it can alert you to health care. Useful. Also, by simultaneously measuring the amount of ultraviolet light outside the window glass and the amount of ultraviolet light inside the window glass, the ultraviolet transmittance of the window glass can be measured.

【0081】本発明の紫外線光量測定方法では、紫外線
受光器を液体中に配置することができる。例えば、溶液
中で行われる、工業用の紫外線化学反応で照射される紫
外線光量を直接測ることができる。具体的には例えば、
紫外線受光器を反応管の中に設置し、反応の起こる場所
での紫外線光量を測定でき、化学反応のより正確な解析
が可能となる。また水中での人体表面(肌)の紫外線光
量を測定することもできる。人体に紫外線受光器を貼り
つけて信号検出器は大気中に置いておくこともできる
し、防水のケースに信号検出器を入れて、一緒に携帯す
ることもできる。さらに、水中植物動物への紫外線の影
響を測定することもできる。このように、本発明の紫外
線光量測定方法は、従来不可能であった紫外線照射面で
の測定が可能となる。
In the ultraviolet light quantity measuring method of the present invention, the ultraviolet light receiver can be arranged in the liquid. For example, it is possible to directly measure the amount of ultraviolet light irradiated by an industrial ultraviolet chemical reaction performed in a solution. Specifically, for example,
By installing an ultraviolet ray receiver in a reaction tube, it is possible to measure the amount of ultraviolet rays at a place where a reaction occurs, and it is possible to more accurately analyze a chemical reaction. It is also possible to measure the amount of ultraviolet light on the human body surface (skin) in water. The signal detector can be placed in the atmosphere by attaching an ultraviolet ray receiver to the human body, or the signal detector can be put in a waterproof case and carried together. Further, the effect of ultraviolet light on underwater plant animals can be measured. As described above, the method for measuring the amount of ultraviolet light according to the present invention enables measurement on the surface irradiated with ultraviolet light, which was impossible in the past.

【0082】本発明の紫外線光量測定方法は、紫外線源
として、太陽光などの自然光や、水銀灯、紫外線レーザ
等の紫外線光量を測定することができる。
The method for measuring the amount of ultraviolet light according to the present invention can measure natural light such as sunlight or ultraviolet light such as a mercury lamp or an ultraviolet laser as an ultraviolet light source.

【0083】[0083]

【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体
的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制
限するものではない。 (実施例1)まず、図1に示す層形成装置100を用い
て、図2(a)に示す紫外線受光器20における紫外線
受光素子22を以下のようにして作製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these embodiments do not limit the present invention. (Example 1) First, using the layer forming apparatus 100 shown in FIG. 1, an ultraviolet light receiving element 22 in the ultraviolet light receiver 20 shown in FIG. 2A was manufactured as follows.

【0084】洗浄した0.2mmの硼珪酸ガラス基板に
酸化インジウムスズ(ITO)を1000Åスパッタし
た透明導電性ガラス基板30を、基板ホルダー3に載
せ、排気口2を介して容器1内を真空排気後、ヒーター
4により透明導電性ガラス基板30を350℃に加熱し
た。ガス導入管9より直径25mmの石英管5内に、N
2ガスを1000sccm導入し、マイクロ波導波管8
を介して2.45GHzのマイクロ波を出力250Wに
セットしチューナでマッチングを取り放電を行った。こ
の時の反射波は0Wであった。ガス導入管10より直径
30mmの石英管6内に、H2ガスw500sccm導
入した。13.56MHzの高周波の出力を100Wに
セットした。反射波は0Wであった。この状態でガス導
入管12より0℃に保持されたトリメチルガリウム(T
MGa)の蒸気を水素をキヤリアガスとして用い、10
6Pa圧でバブリングしながらマスフローコントローラ
ーを通して0.5sccm導入した。ガス導入管12よ
り20℃に保持したシクロペンタジエニルマグネシウム
にH2ガスを圧力65000Paで導入し、マスフロー
コントローラーを通して1sccm反応領域に導入し
た。この時バラトロン真空計で測定した反応圧力は6
5.5Pa(0.5Torr)であった。成膜を30分
行い0.1μmのMgドープGaN:H膜(半導体層3
2)を形成した。
On a cleaned 0.2 mm borosilicate glass substrate
Indium tin oxide (ITO) sputtered at 1000Å
The transparent conductive glass substrate 30 placed on the substrate holder 3
After evacuating the inside of the container 1 through the exhaust port 2, the heater
4, the transparent conductive glass substrate 30 is heated to 350 ° C.
Was. N is introduced into the quartz tube 5 having a diameter of 25 mm from the gas introduction tube 9.
TwoGas is introduced at 1000 sccm, and microwave waveguide 8 is introduced.
2.45GHz microwave output to 250W
It was set and matched with a tuner to discharge. This
The reflected wave at time was 0W. Diameter from gas inlet pipe 10
In a 30 mm quartz tube 6, HTwoGas w500sccm
Entered. 13.56MHz high frequency output to 100W
I set it. The reflected wave was 0W. In this state,
Trimethyl gallium (T
MGa) using hydrogen as carrier gas
6Mass flow controller while bubbling at Pa pressure
0.5 sccm was introduced through the filter. Gas inlet pipe 12
Cyclopentadienyl magnesium maintained at 20 ° C
To HTwoGas is introduced at a pressure of 65000 Pa and mass flow
Introduced into 1sccm reaction area through controller
Was. At this time, the reaction pressure measured by the Baratron vacuum gauge was 6
It was 5.5 Pa (0.5 Torr). 30 minutes for film formation
A 0.1 μm Mg-doped GaN: H film (semiconductor layer 3
2) was formed.

【0085】このMgドープGaN:H膜上に直径3m
mのAuの電極34を真空蒸着で100nm厚で作製し
た。この透明導電性ガラス基板(ITO電極)30とA
u電極34に導電性ペーストにより0.1mmの銀線を
接着した。この銀線に太さ1mmの同軸線を1m接続し
導線40とした。このようにして、紫外線受光素子22
を作製した。
The Mg-doped GaN: H film has a diameter of 3 m.
An Au electrode 34 having a thickness of 100 nm was formed by vacuum evaporation. This transparent conductive glass substrate (ITO electrode) 30 and A
A 0.1 mm silver wire was bonded to the u electrode 34 with a conductive paste. A 1 mm thick coaxial line was connected to this silver wire for 1 m to form a conductive wire 40. Thus, the ultraviolet light receiving element 22
Was prepared.

【0086】次に、図2(a)に示す紫外線受光器20
を以下のようにして作製した。得られた紫外線受光素子
22のAu電極34上に、透明導電性ガラス基板30と
同じ大きさのガラス基板26(厚さ0.2mm)をエポ
キシ系接着剤(セメダイン株式会社製商品名:セメダイ
ンハイスーパー)を用いて接着した。そして紫外線受光
素子22の端子部分を、エポキシ系接着剤(セメダイン
株式会社製商品名:セメダインハイスーパー)により封
止し保護した。さらに全体を、紫外線透過性のエポキン
変性シリコーン樹脂(樹脂28)により100℃で乾燥
硬化して包埋し、ガラス基板26及び樹脂28からなる
保護体24を形成した。また、保護体24の測定位置設
置面42には両面テープ(固定手段44)を貼りつけ
た。このようにして紫外線受光器20とした。この紫外
線受光器20は厚さAが2.0mmであり、高さBは
0.5mmであり、高さCは1.5mmであった。
Next, the ultraviolet light receiver 20 shown in FIG.
Was produced as follows. On the Au electrode 34 of the obtained ultraviolet light receiving element 22, a glass substrate 26 (0.2 mm thick) having the same size as the transparent conductive glass substrate 30 is coated with an epoxy-based adhesive (trade name: Cemedine High, manufactured by Cemedine Corporation). Super). The terminal portion of the ultraviolet light receiving element 22 was sealed and protected with an epoxy adhesive (trade name: Cemedine High Super, manufactured by Cemedine Co., Ltd.). Further, the whole was dried and hardened at 100 ° C. with an ultraviolet-transparent Epokin-modified silicone resin (resin 28) and embedded to form a protective body 24 made of a glass substrate 26 and a resin 28. Further, a double-sided tape (fixing means 44) was attached to the measurement position setting surface 42 of the protective body 24. Thus, the ultraviolet receiver 20 was obtained. The ultraviolet ray receiver 20 had a thickness A of 2.0 mm, a height B of 0.5 mm, and a height C of 1.5 mm.

【0087】次に、図3に示す紫外線光量測定器を作製
した。得られた紫外線受光器20における同軸線(導線
40)を電流計(信号検出器46)に接続して紫外線光
量測定器とした。紫外線光量と出力は浜松ホトニクス社
製の可視―紫外用シリコンホトダイオードを用いて校正
した。電流計により紫外線受光器20からの光起電流
(信号)を電流計で検出し、紫外線光量に変換する。
Next, an ultraviolet light quantity measuring device shown in FIG. 3 was manufactured. The coaxial line (conductor 40) in the obtained ultraviolet light receiver 20 was connected to an ammeter (signal detector 46) to obtain an ultraviolet light quantity measuring device. The ultraviolet light quantity and output were calibrated using a visible-ultraviolet silicon photodiode manufactured by Hamamatsu Photonics. The photovoltaic current (signal) from the ultraviolet light receiver 20 is detected by the ammeter and converted into the amount of ultraviolet light.

【0088】得られた紫外線光量測定器の紫外線受光器
20を、前記両面テープで顔の頬の肌の上に密着固定し
た。信号検出器46は手で持って移動した。太陽光のも
とで紫外線光量を測定したところ、肌の上とほぼ同じ位
置(高さ)での紫外線光量が向きによって大きく変化す
ることが分かった。太陽の直射を受けた時に3.1mW
/cm2であった。
The ultraviolet light receiver 20 of the obtained ultraviolet light amount measuring device was fixed on the skin on the cheek of the face with the double-sided tape. The signal detector 46 was moved by hand. When the amount of ultraviolet light was measured under sunlight, it was found that the amount of ultraviolet light at the same position (height) as on the skin greatly changed depending on the direction. 3.1mW when in direct sunlight
/ Cm 2 .

【0089】(実施例2)実施例1と同じ紫外線受光器
20を2つ用い、それぞれ(信号検出器46)に接続し
て紫外線光量測定測定とした。個々の紫外線受光器20
からの光起電流(信号)を電流計で検出し、紫外線光量
に変換する。
(Example 2) The same two UV receivers 20 as in Example 1 were used, and each was connected to (signal detector 46) to measure the amount of ultraviolet light. Individual UV receiver 20
The photovoltaic current (signal) is detected by an ammeter and converted into an ultraviolet light quantity.

【0090】得られた紫外線光量測定装置における2つ
の紫外線受光器20を、両面テープにより顔の頬と鼻の
側面に、それぞれ密着固定した。その結果、複数の部分
の紫外線光量が同時に測定できた。この結果立体物の小
さい側面(鼻の側面)においてもほぼ同じ位置(高さ)
で測定ができた。
The two ultraviolet light receivers 20 in the obtained ultraviolet light quantity measuring device were fixed to the cheek and nose sides of the face by double-sided tape. As a result, the ultraviolet light amounts of a plurality of portions could be measured simultaneously. As a result, it is almost the same position (height) on the small side surface (side surface of the nose) of the three-dimensional object
Was able to measure.

【0091】(実施例3)一方の紫外線受光器20の光
入射面38に両面テープ(固定手段44)を貼りつけた
以外は実施例2と同様な紫外線光量測定装置を用い、2
つの紫外線受光器20を、前記両面テープによりガラス
板の表と裏にそれぞれ密着固定した。なお、ガラス板の
裏には、光入射面38に両面テープを貼りつけた紫外線
受光器20を光入射面38側をガラス板に向けて固定し
た。
(Embodiment 3) An ultraviolet light quantity measuring device similar to that of Embodiment 2 was used except that a double-sided tape (fixing means 44) was attached to the light incident surface 38 of one of the ultraviolet receivers 20.
The two UV receivers 20 were fixed to the front and back of the glass plate by the double-sided tape, respectively. Note that, on the back of the glass plate, an ultraviolet ray receiver 20 having a double-sided tape adhered to the light incident surface 38 was fixed with the light incident surface 38 side facing the glass plate.

【0092】ガラス板の表側を太陽光に向けて固定し、
両側の紫外線光量を測定した。その結果、複数の部分の
紫外線光量が同時に測定できることができた。また演算
の結果、ガラス板の紫外線透過率を求めることができ
た。 (実施例4)図2(b)に示す紫外線受光器20におけ
る紫外線受光素子22を以下のようにして作製した。実
施例1と同様にして、透明導電性ガラス基板30上にM
gドープGaN:H膜上形成し、この上に直径3mmの
Auの電極34を真空蒸着で100nm厚で形成した。
この透明導電性ガラス基板(ITO電極)30とAu電
極34に耐熱性の同軸導線を耐熱性の接着剤(バリアン
社製トールシール)を接着した。この同軸導線は太さ1
mm、長さ1mであり、これを導線40とした。このよ
うにして紫外線受光素子22を作製した。
Fix the front side of the glass plate to sunlight,
The amount of ultraviolet light on both sides was measured. As a result, it was possible to measure the ultraviolet light amounts of a plurality of portions at the same time. Further, as a result of the calculation, the ultraviolet transmittance of the glass plate could be obtained. (Example 4) The ultraviolet light receiving element 22 in the ultraviolet light receiver 20 shown in FIG. 2B was manufactured as follows. In the same manner as in the first embodiment, the M
A g-doped GaN: H film was formed thereon, and an Au electrode 34 having a diameter of 3 mm was formed thereon to a thickness of 100 nm by vacuum evaporation.
A heat-resistant coaxial conductor was bonded to the transparent conductive glass substrate (ITO electrode) 30 and the Au electrode 34 with a heat-resistant adhesive (Tall seal manufactured by Varian). This coaxial conductor has a thickness of 1
mm and a length of 1 m. Thus, the ultraviolet light receiving element 22 was manufactured.

【0093】次に、図2(b)に示す紫外線受光器20
を以下のようにして作製した。得られた紫外線受光素子
22のAu電極34の上に、透明導電性ガラス基板30
よりも大きい、ガラス基板26(大きさ5×5mm、厚
さ0.2mm)を耐熱性の接着剤(バリアン社製トール
シール)を用いて接着し、紫外線受光素子22の端子部
分を、耐熱性の接着剤(バリアン社製トールシール)に
より封止し保護し、ガラス基板26からなる保護体24
を形成した。また、保護体24の測定位置設置面42に
は耐熱性テープ(カプトンテープ)(固定手段44)を
貼りつけた。このようにして紫外線受光器20を作製し
た。この紫外線受光器20は厚さAが1.0mmであ
り、高さBは0.3mmであり、高さCは0.7mmで
あった。
Next, the ultraviolet receiver 20 shown in FIG.
Was produced as follows. A transparent conductive glass substrate 30 is placed on the Au electrode 34 of the obtained ultraviolet light receiving element 22.
A glass substrate 26 (size 5 × 5 mm, thickness 0.2 mm), which is larger than the above, is bonded using a heat-resistant adhesive (Tall seal manufactured by Varian), and the terminal portion of the ultraviolet light receiving element 22 is heat-resistant. Is sealed and protected by an adhesive (Tall seal manufactured by Varian), and a protective body 24 made of a glass substrate 26 is formed.
Was formed. A heat-resistant tape (Kapton tape) (fixing means 44) was attached to the measurement position setting surface 42 of the protective body 24. Thus, the ultraviolet receiver 20 was manufactured. The ultraviolet ray receiver 20 had a thickness A of 1.0 mm, a height B of 0.3 mm, and a height C of 0.7 mm.

【0094】得られた紫外線受光器20を用いた以外
は、実施例1と同様にして紫外線光量測定装置を作製し
た。この紫外線光量測定装置における紫外線受光器20
をSiウエハの上に、耐熱性テープ(カプトンテープ)
で固定して、高圧水銀灯紫外線照射装置内部に導入し
た。この水銀灯は主に波長が365nmの輝線である。
この紫外線光量を測定したところ、時電流出力から高圧
水銀灯紫外線照射装置内部で照射されるSiウエハ表面
の紫外線光量は310mW/cm2であることがわかっ
た。
An ultraviolet light quantity measuring device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the obtained ultraviolet light receiver 20 was used. The ultraviolet light receiver 20 in this ultraviolet light amount measuring device
Heat-resistant tape (Kapton tape) on Si wafer
And introduced into the high pressure mercury lamp ultraviolet irradiation device. This mercury lamp is mainly a bright line having a wavelength of 365 nm.
When the amount of ultraviolet light was measured, it was found from the hourly current output that the amount of ultraviolet light on the surface of the Si wafer irradiated inside the high-pressure mercury lamp ultraviolet irradiation device was 310 mW / cm 2 .

【0095】これら実施例から、薄型の本発明の紫外線
受光器を用いることで、測定対象物の任意の測定位置に
密着して設置し、測定位置とほぼ同じ位置(高さ)での
紫外線光量の測定が可能であることがわかる。また、測
定対象物が人体の肌の上や立体物の側面など各部分での
紫外線光量の測定が可能であることがわかる。
From these examples, it can be seen that, by using the thin ultraviolet light receiver of the present invention, the object is placed in close contact with an arbitrary measurement position on the object to be measured, and the amount of ultraviolet light at a position (height) almost the same as the measurement position. It can be seen that measurement of is possible. In addition, it can be seen that the measurement of the amount of ultraviolet light can be performed on each part of the measurement object, such as on the skin of a human body or the side surface of a three-dimensional object.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上、本発明によれば、測定対象物及び
その測定位置に制約がなく、測定位置の紫外線光量を正
確に測定することができる紫外線受光器、それを用いた
紫外線光量測定装置及び紫外線光量測定方法を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the object to be measured and the measuring position thereof are not limited, and the ultraviolet light receiver capable of accurately measuring the ultraviolet light amount at the measuring position, and the ultraviolet light amount measuring apparatus using the same. And a method for measuring the amount of ultraviolet light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明におけるIIIA元素とチッ
素とを含有してなる半導体(非単結晶光半導体)を製造
するための、半導体の層形成装置の一例を示す概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a semiconductor layer forming apparatus for manufacturing a semiconductor (non-single-crystal optical semiconductor) containing a IIIA element and nitrogen according to the present invention. .

【図2】 図2(a)、(b)は、本発明の紫外線受光
器の一例を示す概略構成図である。
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing an example of an ultraviolet light receiver according to the present invention.

【図3】 図3は、本発明の紫外線光量測定装置の一例
を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an ultraviolet light quantity measuring device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 層形成装置 1 容器 2 排気口 3 基板ホルダー 4 基板加熱用ヒーター 5、6 石英管 7 高周波コイル 8 マイクロ波導波管 9〜12 ガス導入管 20 紫外線受光器 22 紫外線受光素子 24 保護体 26 ガラス基板 28 樹脂 30 透明導電性ガラス基板 32 半導体層 34 電極 36 受光面 38 光入射面 40 導線 42 測定位置設置面 44 固定手段 46 信号検出器 REFERENCE SIGNS LIST 100 layer forming apparatus 1 container 2 exhaust port 3 substrate holder 4 substrate heating heater 5, 6 quartz tube 7 high frequency coil 8 microwave waveguide 9 to 12 gas introduction tube 20 ultraviolet ray receiver 22 ultraviolet light receiving element 24 protector 26 glass substrate 28 Resin 30 Transparent conductive glass substrate 32 Semiconductor layer 34 Electrode 36 Light receiving surface 38 Light incident surface 40 Conductive wire 42 Measurement position setting surface 44 Fixing means 46 Signal detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G065 AA15 AB05 AB09 AB27 BA02 BA33 BB21 BC03 BC13 BC15 BC28 BD02 DA01 DA10 DA11 DA20 4M118 AA10 AB10 BA01 CA14 CB05 HA26 HA29  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G065 AA15 AB05 AB09 AB27 BA02 BA33 BB21 BC03 BC13 BC15 BC28 BD02 DA01 DA10 DA11 DA20 4M118 AA10 AB10 BA01 CA14 CB05 HA26 HA29

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物における任意の測定位置に設
置させ、前記測定位置における紫外線光量の測定に用い
られる紫外線受光器であって、 紫外線を受光する半導体層を有する紫外線受光素子と、 前記紫外線受光素子を保護し、且つ、前記測定位置に設
置させる測定位置設置面、及び前記半導体層に受光させ
る紫外線を入射する光入射面を有する保護体と、 を備え、 前記紫外線受光器全体の厚さが5mm以下であることを
特徴とする紫外線受光器。
1. An ultraviolet light receiver which is installed at an arbitrary measurement position on an object to be measured and is used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, wherein: an ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer for receiving ultraviolet light; A protective body having a measurement position installation surface for protecting the light receiving element and installed at the measurement position, and a light incident surface on which ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident; and a thickness of the entire ultraviolet light receiver. Is not more than 5 mm.
【請求項2】 測定対象物における任意の測定位置に設
置させ、前記測定位置における紫外線光量の測定に用い
られる紫外線受光器であって、 紫外線を受光する半導体層を有する紫外線受光素子と、 前記紫外線受光素子を保護し、且つ、前記測定位置に設
置させる測定位置設置面、及び前記半導体層に受光させ
る紫外線を入射する光入射面を有する保護体と、 を備え、 前記半導体層における受光面から前記光入射面までの高
さが5mm以下であることを特徴とする紫外線受光器。
2. An ultraviolet light receiver, which is installed at an arbitrary measurement position on a measurement object and is used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, wherein: an ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer for receiving ultraviolet light; Protecting the light receiving element, and, a measurement position installation surface to be installed at the measurement position, and a protective body having a light incident surface on which the ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident, comprising: An ultraviolet receiver having a height up to a light incident surface of 5 mm or less.
【請求項3】 測定対象物における任意の測定位置に設
置させ、前記測定位置における紫外線光量の測定に用い
られる紫外線受光器であって、 紫外線を受光する半導体層を有する紫外線受光素子と、 前記紫外線受光素子を保護し、且つ、前記測定位置に設
置させる測定位置設置面、及び前記半導体層に受光させ
る紫外線を入射する光入射面を有する保護体と、 を備え、 前記前記半導体層における受光面から、前記測定位置設
置面までの高さが5mm以下であることを特徴とする紫
外線受光器。
3. An ultraviolet light receiver which is installed at an arbitrary measurement position on an object to be measured and is used for measuring the amount of ultraviolet light at the measurement position, wherein: an ultraviolet light receiving element having a semiconductor layer for receiving ultraviolet light; Protecting the light-receiving element, and, a measurement position installation surface to be installed at the measurement position, and a protective body having a light incident surface on which ultraviolet light to be received by the semiconductor layer is incident, comprising: An ultraviolet receiver having a height up to the measuring position installation surface of 5 mm or less.
【請求項4】 前記測定位置設置面に、前記測定位置と
密着させる固定手段を備えることを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載の紫外線受光器。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a fixing unit provided on the measurement position setting surface so as to be in close contact with the measurement position.
4. The ultraviolet light receiver according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記半導体層が、IIIA族元素から選
択される少なくとも1種の元素と、チッ素と、を含んで
なることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
紫外線受光器。
5. The ultraviolet light receiving device according to claim 1, wherein the semiconductor layer contains at least one element selected from Group IIIA elements and nitrogen. vessel.
【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の紫外線
受光器と、前記紫外線受光器と電気的に接続され、前記
紫外線受光器から出力される信号を検出する信号検出器
と、 を備えることを特徴とする紫外線光量測定装置。
6. The ultraviolet light receiver according to claim 1, further comprising: a signal detector electrically connected to the ultraviolet light receiver and detecting a signal output from the ultraviolet light receiver. An ultraviolet light quantity measuring device, comprising:
【請求項7】 複数の前記紫外線受光器を備え、複数の
前記紫外線受光器が、それぞれ前記信号検出器と電気的
に接続されてなることを特徴とする請求項6に記載の紫
外線光量測定装置。
7. The ultraviolet light quantity measuring device according to claim 6, further comprising a plurality of said ultraviolet light receivers, wherein each of said plurality of ultraviolet light receivers is electrically connected to said signal detector. .
【請求項8】 前記紫外線受光器と前記信号検出器とを
接続する導線を備えることを特徴とする請求項6又は7
に記載の紫外線光量測定装置。
8. The apparatus according to claim 6, further comprising a conductor connecting the ultraviolet light receiver and the signal detector.
The ultraviolet light quantity measuring device according to 1.
【請求項9】 請求項6〜8のいずれに記載の紫外線光
量測定装置を用いる紫外線光量測定方法であって、 前記紫外線光量測定装置における前記紫外線受光器を、
測定対象物における任意の測定位置に配置し、前記測定
位置の紫外線光量を測定することを特徴とする紫外線光
量測定方法。
9. An ultraviolet light amount measuring method using the ultraviolet light amount measuring device according to claim 6, wherein the ultraviolet light receiver in the ultraviolet light amount measuring device is:
A method for measuring the amount of ultraviolet light, wherein the method is arranged at an arbitrary measurement position on a measurement object and measures the amount of ultraviolet light at the measurement position.
【請求項10】 前記測定対象物が人体であることを特
徴とする請求項9に記載の紫外線光量測定方法。
10. The method according to claim 9, wherein the object to be measured is a human body.
【請求項11】 前記測定対象物が半導体であることを
特徴とする請求項9に記載の紫外線光量測定方法。
11. The method according to claim 9, wherein the object to be measured is a semiconductor.
【請求項12】 前記測定対象物が光透過体であること
を特徴とする請求項9に記載の紫外線光量測定方法。
12. The method according to claim 9, wherein the object to be measured is a light transmitting body.
【請求項13】 前記光透過体における光入射面及びそ
の逆の面に、複数の前記紫外線受光器をそれぞれ配置す
ることを特徴とする請求項12に記載の紫外線光量測定
方法。
13. The ultraviolet light quantity measuring method according to claim 12, wherein a plurality of the ultraviolet light receivers are respectively arranged on a light incident surface of the light transmitting body and a surface opposite to the light incident surface.
【請求項14】 前記紫外線受光器を液体中に配置する
ことを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の紫
外線光量測定方法。
14. The ultraviolet light quantity measuring method according to claim 9, wherein said ultraviolet light receiver is disposed in a liquid.
JP2001074161A 2001-03-15 2001-03-15 Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method Pending JP2002277323A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001074161A JP2002277323A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001074161A JP2002277323A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002277323A true JP2002277323A (en) 2002-09-25

Family

ID=18931476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001074161A Pending JP2002277323A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002277323A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080552A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, and method for manufacturing thereof
JP2006216824A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Pioneer Electronic Corp Photodetecting semiconductor device
JP2006236332A (en) * 2005-01-31 2006-09-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2007005687A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 New Japan Radio Co Ltd Optical semiconductor device and its manufacturing method
JP2019515250A (en) * 2016-03-07 2019-06-06 フライバイ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタタ System for calculating an individual's exposure to solar radiation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080552A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, and method for manufacturing thereof
JP2006236332A (en) * 2005-01-31 2006-09-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US8232555B2 (en) 2005-01-31 2012-07-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, and method for manufacturing thereof
JP2006216824A (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Pioneer Electronic Corp Photodetecting semiconductor device
JP2007005687A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 New Japan Radio Co Ltd Optical semiconductor device and its manufacturing method
JP2019515250A (en) * 2016-03-07 2019-06-06 フライバイ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタタ System for calculating an individual's exposure to solar radiation
JP6990191B2 (en) 2016-03-07 2022-01-12 スィヘルス フォトニクス ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタタ A system for calculating an individual's exposure to solar radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4465941B2 (en) UV detector
JP4214585B2 (en) Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2003179233A (en) Thin film transistor and indication element equipped therewith
US6297442B1 (en) Solar cell, self-power-supply display device using same, and process for producing solar cell
Sali et al. Nanocrystalline ZnO film deposited by ultrasonic spray on textured silicon substrate as an anti-reflection coating layer
JP2004311783A (en) Photodetector and its mounting method
JP2002277323A (en) Ultraviolet ray photodetector, ultraviolet ray quantity measuring device and ultraviolet ray quantity measuring method
JPH11186571A (en) Non-monocrystalline photosemiconductor, its manufacturing method and electrophotographic photosensor
US6784435B2 (en) UV detector and method of measuring UV intensity and dose using the same
JP2002344001A (en) Wavelength separation type ultraviolet receiver
JP4182648B2 (en) Semiconductor ultraviolet light receiving element and manufacturing method thereof
JP2001244495A (en) Ultraviolet radiation detector
JP2003028711A (en) Ultraviolet photodetector
JP2004311784A (en) Photodetector and its mounting method
JP2003046112A (en) Ultraviolet radiation/visible light separation type photodetector
JP2001336977A (en) Ultraviolet sensor and its fitting method
JP2002094106A (en) Device and method for measuring quantity of uv-ray and control apparatus for uv light source
JP2002022533A (en) Ultraviolet sensor
JP2003249665A (en) Semiconductor light receiving element, and ultraviolet sensor and solar battery using the same
JP2003065843A (en) Ultraviolet photodetector, and ultraviolet photodetecting system
Uchida et al. Measurement of Vacuum Ultraviolet Radiation with Diamond Photo Sensors
JP3838121B2 (en) Ultraviolet light receiving element and ultraviolet light quantity measuring device
JPH10256577A (en) Microcrystalline compound optical semiconductor and manufacture of the same, and optical semiconductor device
Horng et al. Study of photoresponsivity in optoelectronic devices based on single crystal β-Ga2O3 epitaxial layers
JPH11214737A (en) Semiconductor light-receiving element and method of manufacture therefor and optical sensor using the element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050920

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060404