JP2002368251A - 光的に制御されるスイッチとして動作するように構成されることを特徴とする装置 - Google Patents
光的に制御されるスイッチとして動作するように構成されることを特徴とする装置Info
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Abstract
フォトセンシティブ電気デバイスを提供すること。 【解決手段】 光的に制御されるスイッチ(10)は、
第1および第2の電極(18,20)、電極間に延びる
チャネル(26)、およびチャネルをイルミネートする
ように配置された光源(14)を含む。光源は、材料の
導電率を変化させることができる波長を生成する。チャ
ネルは、フォトセンシティブ有機材料を含み、光制御さ
れるスイッチとして動作するように構成される。
Description
ブ(photosensitive)電気デバイスに関する。
m)は、他のデバイスを動作させるための電気的制御回
路を使用する。いくつかのそのような電気的制御回路
は、その中の電流または電圧を制御するためにフォトセ
ンシティブ材料を使用する。フォトセンシティブ材料
は、ガリウム砒素(GaAs)のような半導体を含む。
キャリア(mobile carriers)を光的に励起する。移動
キャリアの光的生成(optical generation)は、半導体か
らなるチャネルの抵抗値を減少させる。チャネル抵抗値
に光的に誘導された変化は、そのような電気的制御回路
に対するトリガとして使用されてきた。
ネートされないとき、材料は、依然として大きな導電率
を有する。従来の半導体からなるチャネルは、典型的に
は、イルミネートされないとき、大きな漏れ電流をサポ
ートする。大きな漏れ電流のために、従来の半導体チャ
ネルは、光的に制御されるスイッチのように機能しな
い。
な実施形態は、フォトセンシティブスイッチを提供数す
る。フォトセンシティブスイッチは、スイッチが実質的
な電流をサポートする導通状態、およびスイッチがせい
ぜい小さな漏れ電流をサポートする絶縁状態を有する。
フォトセンシティブスイッチは、適切な波長の光により
イルミネートされるとき、絶縁状態から導通状態に素早
く移る。フォトセンシティブスイッチは、スイッチが、
イルミネートされないときせいぜい小さい漏れ電流を通
すので、高電圧源に対するレギュレータとして好都合で
ある。
たスイッチは、第1および第2の電極、これら電極間に
延びるチャネル、および光源を含む。チャネルは、フォ
トセンシティブ有機材料を含む。光源は、チャネルの長
さ全体をイルミネートし、絶縁状態から導通状態にチャ
ネルを変化させることができる。
チ10を示す。スイッチ10は、フォトセンシティブス
イッチ12および光源14を含む。フォトセンシティブ
スイッチ12は、プレーナ構造に基づく。プレーナ構造
は、絶縁基板16、基板16上に配置された2つの電極
18,20および電極18,20および基板16の両方
を覆うフォトセンシティブレイヤ22を含む。光源14
は、フォトセンシティブレイヤ22中の材料の抵抗率を
変化させるように適合された波長の光を生成する。
シティブレイヤ22の厚さは、チャネル領域26の長さ
より小さい。また、光源14は、チャネル領域26中の
導電方向Lを横切る方向に光を伝達する。したがって、
光は、チャネル領域26が長い場合であっても、チャネ
ル領域26の長さ全体を貫通することができる。
ミネートされていないとき、即ちダーク状態(dark sta
te)のチャネル領域26の抵抗値に対するイルミネート
されたとき、即ちブライト状態(bright state)のチャ
ネル領域26の抵抗値の比は、少なくとも104でなけ
ればならず、好ましくは、少なくとも106であり、よ
り好ましくは108以上である。そのような高い抵抗値
の比を得るために、チャネル領域26の長さ全体が、ブ
ライト状態において光源14によりイルミネートされな
ければならない。チャネル領域26に沿う小さな横断面
が、ブライトステートにおいてイルミネートされたまま
である場合、その部分の抵抗値は、チャネル抵抗値全体
を支配することになる。これは、チャネル材料の抵抗率
は、導電状態(conducting state)よりも絶縁状態にお
いて数オーダー大きいからである。したがって、チャネ
ル領域26の長さに沿う小さなセクションが、イルミネ
ートされないままである場合、ブライト状態抵抗値に対
するダーク状態抵抗値の比は、スイッチの振る舞いのよ
り大きな値の特性を有することにならない。
r cells)に共通なスタック(stacked)トポロジーと対
比されるべきである。スタックトポロジーにおいて、チ
ャネル領域における電流の流れの方向に沿って、入射光
が伝播する。チャネル領域の長さは、光がチャネル領域
の長さ全体を貫通する場合、短くなければならない。
域26は、チャネル領域26全体をイルミネートするた
めに、光源14の能力と干渉することのない望ましい程
度長い可能性がある。スタックトポロジーとの対比にお
いて、プレーナトポロジーは、チャネル長が、チャネル
領域26全体がブライト状態において導通する必要性と
干渉することなしに、高いチャネルブレークダウン(br
eakdown)電圧を提供するのに十分長くすることが可能
である。チャネル領域26に対する例示的なブレークダ
ウン電圧は、少なくとも50ボルトであり、好ましくは
少なくとも100ボルトであり、より好ましくは少なく
とも300ボルトである。
域26が、長いチャネル長のために、スイッチの振る舞
いのダーク状態電気的抵抗値特性を有することを可能に
する。例示的なチャネル領域26は、少なくとも107
オーム、好ましくは少なくとも108オーム、およびよ
り好ましくは109オーム以上のダーク状態抵抗値を有
する。これらの大きな抵抗値は、フォトセンシティブス
イッチ12が、ダーク状態において非常に小さい漏れ電
流を有することを保証する。
u)、アルミニウム(Al)、インジウム錫酸化物(in
dium-tin-oxide)、窒化チタン(TiN)、ヘービード
ープされたシリコン、または他の導体からなる。好まし
い実施形態において、電極18,20の両方は、イルミ
ネーションが、チャネル領域26における電圧を光電的
に生じることがないように、同じ導体からなる。
所定の波長範囲にある光に応答する抵抗率を有する。イ
ルミネートされないとき、フォトセンシティブレイヤ2
2は、良好な絶縁体であり、イルミネートされるとき、
フォトセンシティブレイヤ22は、かなり良好な導体で
ある。チャネル領域26について、ライト状態における
抵抗値に対するダーク状態における抵抗値の比は、無機
(inorganic)半導体よりもかなり大きい。
イルミネートされたときに、導通する材料を生成するた
めに、適切な電子ドナー(electron donor)またはアク
セプター(acceptor)でドープされた有機マトリクス
(organic matrix)を含む。
例示的な有機材料は、複合有機オリゴマー(conjugated
organic oligomers)およびオリゴマーの誘導体(deri
vatives)のようなポリマー、およびフェニレンビニレ
ン(phenylenevinylenes)、フルオレン(fluorene
s)、チオヘン(thiophenes)およびピオール(pyrrole
s)のような芳香族ユニット(aromatic units)を含む
ポリマーを含む。例示的なオリゴマーおよびフェニレン
ビニレンのポリマーは、メインチェーンから離れたアル
コキル基またはシアノ基の置換(substitutions of alk
oxyl or cyano groups off the main chains)を有す
る。いくつかのマトリクスは、コポリマーおよび上述し
た複合有機オリゴマーおよびポリマーの1つ以上のブレ
ンドを含む。
されたとき、電極18,20間の導電率を増大させるよ
うに分子的に整列された(aligned)完全に複合された
(fully conjugated)オリゴマーおよび/またはポリマ
ーである。好ましい整列は、適切にイルミネートされた
とき、より高いチャージ移動度、例えば約10−6cm
2/ボルト秒以上の移動度を提供するために、分子間オ
ーバラップ(inter-molecular overlaps)を増大させ
る。マトリクス分子(matrix molecules)は、体積に先
だってマトリクスフィルムをストレッチし、マトリクス
を液状(liquid state)から液晶状(liquid crystal s
tate)へ急冷(quenching)し、またはアライメント層
上にマトリクスを堆積することにより整列されうる。
トは、有機オリゴマーおよびポリマー、無機ナノクリス
タルズ(inorganic nanocrystals)、および有機金属複
合体(organo-metallic complexes)を含む。ドーパン
トは、有機マトリクス中で混和性(miscible)またはマ
トリクス分子に化学的に結合されているかのいずれかで
ある。イルミネーションにより、ドーパントは、マトリ
クスに対する電子ドナーまたは電子アクセプタのいずれ
かとして機能し、そうでない場合、絶縁体となる。
ムは、2つのクラスのうちの一方に属する。第1のクラ
スにおいて、ドーパントは、有機マトリクスからの光励
起電子(photo-excited electrons)のアクセプタ、ま
たはマトリクスへの光励起正孔(photo-excited hole
s)のドナーである。第2のクラスにおいて、ドーパン
トは、有機マトリクスへの電子の光励起ドナーまたはマ
トリクスからの光励起正孔のアクセプタである。光励起
(photo-excitations)は、マトリクス分子またはドー
パントのいずれかによる光の吸収から生じ得る。各クラ
スは、ドーパントおよびマトリクス分子のHOMO(hi
ghest occupied molecular orbitals)とLUMO(low
est unoccupied molecular orbitals)との間の特定の
整列に関係する。
HOMOは、ドーパントのHOMOより高いエネルギを
有し、マトリクス分子のLUMOはドーパントのLUM
Oより高いエネルギを有する。このエネルギレベルの整
列に対して、ドーパントは、マトリクス分子よりも、よ
り高い電子親和性(affinities)およびより高いイオン
化ポテンシャル(ionization potentials)を有する。
このクラスの例は、マトリクスがpoly(dialkoxyphenyl
enevinylene)を含み、ドーパントがC60,metal-pht
halocyanines, thia-pyrylium, squarylium, azo-compo
unds, perylene, anthanthrone,およびnanocrystalline
CdSeから選択される系(system)である。
HOMOは、ドーパントのHOMOより低いエネルギを
有し、マトリクス分子のLUMOはドーパントのLUM
Oより低いエネルギを有する。この軌道整列(orbital
alignment)に対して、ドーパントは、マトリクス分子
より低い電子親和性および低いイオン化ポテンシャルを
有する。このクラスの例は、マトリクスがpoly(α,
α′−dicyanophenylenevinylene)を含み、ドーパント
がpoly(dialkoxyphenylenevinylene)である系(syste
m)である。
ドーパントノードは、光源14により適切にイルミネー
トされるとき、所望の導電率を生じるように固定され
る。好ましい導電率は、適切にイルミネートされたと
き、約1019ないし約1021の立方センチメートル
あたり移動電荷キャリア(mobile charge carriers per
centimeter cubed)から生じる。そのような電荷キャ
リア(charge carrier)濃度を得るために、有機材料
は、かなり大きな体積割合のドーパントを含む。ドーパ
ントにより占められる体積割合は、典型的には、0.1
パーセントより大きく、好ましくは少なくとも1.0パ
ーセント、しばしば10パーセント以上である。
クスへまたはマトリクスからドーパントサイトへ電子を
励起し、フォトセンシティブレイヤ22を絶縁状態から
導電状態に変換する。したがって、フォトセンシティブ
レイヤ22の導電率は、ドーパント密度および光源14
からのイルミネーション強度の両方に依存する。導電率
のドーパント密度およびイルミネーション強度への依存
性は、しばしば、ほぼ線形的である。
およびチャネル長の逆数の両方で線形的に変化する。予
め選択されたダーク状態抵抗値は、チャネル領域26の
長さに対する幅の比を固定する。ダーク状態抵抗値は、
フォトセンシティブスイッチ12を通る漏れ電流を決定
する。所望の最小ブレークダウン電圧は、フォトセンシ
ティブスイッチ12のチャネル領域26に対する最小長
さを決定する。
チャネル抵抗値、光源14の強度、チャネルブレークダ
ウン電圧の予め選択された値に基づいて、適切なチャネ
ル寸法およびドーパント割合を決定することができる。
10に基づく制御回路34を示す。制御回路34は、直
流(DC)電圧源36および分圧器38を含む。分圧器
38において、光的に制御されるスイッチ10および固
定抵抗器40が直列に接続される。固定抵抗器40は、
負荷エレメント42、例えばキャパシタまたはインダク
タに対する電圧源である。光的に制御されるスイッチ1
0の抵抗値は、固定抵抗器40を通る電流を制御し、し
たがって、負荷エレメント42における電圧降下を制御
する。
光源14およびフォトセンシティブスイッチ12を含
む。例示的な光源14は、LED(light emitting dio
des)およびダイオードレーザを含む。光源14は、遠
隔の光源からフォトセンシティブスイッチ12に光を分
配する光導波路、例えば光ファイバを含み得る。光源1
4を調節するために使用される電圧Vは、フォトセンシ
ティブスイッチ12の抵抗値を制御する。
例えば図3のスイッチ12により回路を制御する方法4
4のフローチャートである。方法44は、回路中に配置
されたフォトセンシティブスイッチに外部電圧を変える
ステップ(ステップ46)を含む。方法44は、外部電
圧がフォトセンシティブ有機スイッチに加えられている
間に、フォトセンシティブ有機抵抗器をイルミネートす
る光源、例えば図2の光源14の強度を調節するステッ
プ(ステップ48)も含む。調節された光強度は、フォ
トセンシティブスイッチの抵抗値を変化させ、したがっ
て、回路中に外部電圧が生じる電流を変化させる。変化
された電流は、負荷エレメント、例えば図2中の負荷エ
レメント42における電圧降下を変化させる。
降下において誘導された変化は、フォトセンシティブス
イッチにおいて誘導されるいかなる光電的(photovolta
ic)電圧より大きい。好ましくは、電圧降下の変化は、
いかなる生成される光電的電圧の少なくとも10倍であ
る。
負荷エレメント42に対するデジタル変調された(D
M)電圧源として機能する。DM電圧源において、光源
14は、ブライト機関およびダーク機関の反復するシー
ケンス、例えばダイオードレーザまたはLEDのオンお
よびオフ機関を生じる光モジュレータとして機能する。
ブライトおよびダーク機関の相対的長さは、固定抵抗器
40および負荷エレメント42に異なる平均電圧を与え
るために、変化される。
れるMEM(micro-electromechanical)デバイス50
を示す。MEMデバイス50は、フレキシブルスターク
(flexible stalk)52およびトップピース(top piec
e)54を含む。スターク52は、トップピース54を
基板16に接続する。トップピース54は、キャパシタ
およびリフレクタ58の第1のプレート56を含む。キ
ャパシタの第2のプレート60は、基板16上に配置さ
れている。キャパシタは図3に示された制御回路34の
負荷エレメント42である。制御回路34は、キャパシ
タの充電状態を決定し、これにより、MEMデバイス5
0におけるリフレクタ58の方向を制御する。
きを制御するキャパシタを充電するためのDM電圧源と
して機能する。DM電圧源において、光源14は、調節
された強度の光ビームをフォトセンシティブ抵抗器12
上に照射する(shines)。光強度は、MEMデバイス5
0における機械的共振に対する時定数よりも高い周波
数、例えば機械的共振周波数の少なくとも5ないし10
倍で調節される。そのような高い周波数において、プレ
ート56,60上の平均電荷(charge)は、駆動電圧に
対するMEMデバイス50の機械的反応を決定する。プ
レート56,60上の平均電荷は、イルミネーションサ
イクルのブライトおよびダーク部分の相対的長さに依存
する。
tion)は、高周波数の電圧源Vを必要とする。電圧源V
は、デジタル電源でありうるが、電圧源Vは、典型的に
は、MEMデバイス50のキャパシタの充電および放電
を調節する電圧よりも遙かに小さい最大振幅を有する。
キャパシタに加えられる電圧は、典型的には、0ないし
1,000ボルトの範囲にあり、好ましくは、約100
ないし300ボルトの範囲にある。そのような高電圧に
対して、電気的に制御されるDM電圧源が、しばしば、
図3の制御回路34およびDC電圧源36から形成され
る光的に制御されるDM電圧源よりも高価である。
00ボルトの電圧を有する。そのような電源に対して、
約1010オームのダーク状態抵抗値が、ダーク状態に
おける実質的な電力浪費を防止するために好ましい。そ
のような抵抗値に対して、チャネル領域26は、典型的
に、少なくとも0.5ミクロンの長さ、好ましくは1な
いし100ミクロンの長さ、および約1,000ミクロ
ンの幅を有する。チャネル領域26は、領域26(図
4)の横方向範囲(transverse extend)全体を減少さ
せるために、高度にインターデジテイトされている(hi
ghly inter-digitated)。そのようなチャネル寸法は、
150ボルトの余分のブレークダウン電圧を提供する。
ォトセンシティブスイッチ12は、フォトセンシティブ
抵抗器(図示しない)により置き換えられる。フォトセ
ンシティブ抵抗器は、有機または無機材料のいずれかを
含むフォトセンシティブチャネル領域26を有する。例
示的無機材料は、アモルファスSe(selenium)、Si
(silicon)、CdS(cadmium sulfide)、およびCd
Se(cadmium selenide)を含む。これらの無機材料
は、周知の電子アクセプタまたはドナーと共にドープさ
れうる。
図面および特許請求の範囲から、当業者にとって明らか
となるであろう。
光的に制御されるスイッチのように動作するフォトセン
シティブ電気デバイスを提供することができる。
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
回路を示す図。
ローチャート。
electromechanical)デバイスの斜角図。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1および第2の電極と、 フォトセンシティブ有機材料を有し、前記電極間に延び
るチャネルと、 その中の電流の流れの方向を横切るチャネルをイルミネ
ートするように配置され、前記材料の導電率を変化させ
ることができる波長の光を生成するように構成された光
源とを有し、前記チャネルは、光的に制御されるスイッ
チとして動作するように構成されることを特徴とする装
置。 - 【請求項2】 前記チャネルは、前記光源によりイルミ
ネートされることに応答して、少なくとも104減少す
る抵抗値を有することを特徴とする請求項1記載の装
置。 - 【請求項3】 前記光源は、デジタル的に変調された電
源であることを特徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項4】 前記第1および第2の電極は、同じ導電
性材料で構成されることを特徴とする請求項1記載の装
置。 - 【請求項5】 MEM(micro-electromechanical)デ
バイスと、 前記MEMデバイスを制御するように接続された回路と
を有し、前記回路は、光的に制御されるスイッチとして
動作するように構成された有機チャネルを含むことを特
徴とするシステム。 - 【請求項6】 前記回路は、その中の電流の流れの方向
を横切るチャネルをイルミネートするように配置され、
前記材料の導電率を変化させることができる波長の光を
生成するように構成された光源をさらに含み、前記チャ
ネルは、光的に制御されるスイッチとして動作するよう
に構成されることを特徴とする請求項5記載のシステ
ム。 - 【請求項7】 前記チャネルは、前記光源によりイルミ
ネートされることに応答して、少なくとも104減少す
る抵抗値を有することを特徴とする請求項6記載のシス
テム。 - 【請求項8】 前記チャネルは、前記光源からのイルミ
ネーションにその導電率が応答するドープされた有機材
料を有することを特徴とする請求項5記載のシステム。 - 【請求項9】 有機フォトセンシティブスイッチに電圧
を加えるステップと、 前記電圧を加える一方で、前記有機フォトセンシティブ
スイッチに光強度を加えるステップとを有し、 前記加えられる電圧は、前記光強度により生成されるい
かなる光電的電圧より大きいことを特徴とする駆動電圧
を生じるための方法。 - 【請求項10】 前記光強度を加えるステップは、前記
光強度が、一連の第1および第2の期間の間に、それぞ
れ第1および第2の値を有するように変調するステップ
を含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008091847A (ja) * | 2006-03-28 | 2008-04-17 | Sony Corp | 導電路形成層、光応答素子、および光応答装置 |
JP2011071469A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-04-07 | Fujifilm Corp | 光電変換素子及び撮像素子 |
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