JP2003177063A

JP2003177063A - 紫外線受光器、及びそれを用いた紫外線光量測定方法

Info

Publication number: JP2003177063A
Application number: JP2001378843A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yagi; 茂八木; Osamu Otani; 修大谷; Hisayoshi Mori; 久佳森
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-27
Also published as: US20030107005A1; US6784435B2

Abstract

(57)【要約】【課題】測定対象物の色に関らず、分光感度特性や出
力が変化することなく紫外線の強度を広い入射角度で正
確に測定できる紫外線受光器、及びそれを用いた紫外線
光量測定方法を提供することを目的とする。【解決手段】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を測定する紫
外線受光器であって、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なく
とも１以上の元素と、窒素とを含む光半導体層を有する
紫外線受光素子と、該紫外線受光素子を透過した紫外線
を前記測定対象物が受光することを防ぐ機能を有する紫
外線不透過部材と、を備えてなることを特徴とする紫外
線受光器、及びそれを用いた紫外線光量測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な構造を有す
る紫外線受光器、及びそれを用いた紫外線光量測定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、紫外線や短波長光の工業的利用は
多方面に渡っている。特に、紫外線は、半導体集積素子
の製造工程において、露光時の解像度の向上を図るため
に盛んに利用されており、近年の半導体集積素子の超微
細化に伴って、製造工程の縮小光学系によるフォトリソ
工程において使用される紫外線の光源は、水銀灯（３６
５ｎｍ）から、更に短波長のエキシマーレーザのＫｒＦ
（２４８ｎｍ）やＡｒＦ（１９３ｎｍ）へと変化してき
ている。このように、光（紫外線や短波長を含む）を工
業的に利用する際には、それらの光の強度を正確に測定
する技術が要求される。また、太陽光中の紫外線が人体
へ及ぼす影響が大きな問題となっており、紫外線光量を
正確に測定する技術への要求も大きなものとなってい
る。

【０００３】従来から、紫外線の強度測定には、シリコ
ンフォトダイオードなどの汎色性の検出器に、長波長カ
ット短波長透過フィルターと、このフィルターの可視域
での二次光透過域をカットする長波長カット短波長透過
フィルターと、を組み合わせたものが紫外線受光器とし
て使用されている。しかしながら、このようなカットフ
ィルターは、良好な組み合わせを得ることが困難である
と共に、積層化により紫外光感度が低くなり、また、常
に透過可視光に対する誤差やフィルター劣化による経時
変化が大きく、寿命が短いという問題を有していた。

【０００４】加えて、シリコンフォトダイオードは、短
波長光を測定する場合には、表面吸収により活性部に光
が届かなかったり、表面欠陥による再結合等により４０
０ｎｍ以下の波長域において低感度になるという問題を
有していた。更に、３００ｎｍ以下では感度が波長によ
り大きく変動するため正確な光量を求められないという
問題も有していた。

【０００５】紫外線の強度測定には、短波長に感度のあ
るＧａＰなどの半導体と長波長カット短波長透過フィル
ターとを組み合わせた紫外線受光器も使用されている。
この場合も、３００ｎｍ以下の紫外線の場合には、二次
光域に感度を持つため、かかる二次光透過域をカットす
る短波長透過長波長カットフィルターも必要になる。こ
のようなカットフィルターは、該カットフィルターを構
成する短波長領域の光を透過する材料が限られるため高
価になる。結果として、このような領域の紫外線受光器
は寿命が短く、低感度でかつ高価であった。

【０００６】上記のような短波長透過フィルターは、目
的の紫外線を得るために、フィルターの角度依存性が大
きいため、目的の波長領域の光量を正確に測定するに
は、入射角のふれ幅は限りなく小さくする必要があり、
理想的には垂直入射が望まれる。このため、光路を垂直
に保つために受光器への導光部を長くせざるを得ず、正
確な受光器ほど長いものになり、受光器が大型化すると
いう問題を有していた。

【０００７】また、紫外線受光器において、紫外線の強
度を正確に測定するためには、全方位からの紫外線を測
定入射角度分布として、所謂、ｃｏｓθ則に合った受光
素子を使用することが必要である。理想的な紫外線受光
器としては、薄型で、かつ、ｃｏｓθ則にできる限り合
った受光素子を使用することが望ましいが、角度が６０
°程度までｃｏｓθ則に合う受光素子は８〜１０ｍｍの
厚さが限界であった（照明学会報告資料）。従って、測
定入射角度分布の広さと、受光素子の厚さは相反するも
のであった。

【０００８】一方、紫外線受光器は、通常、測定対象物
に接触又は近接して、その測定対象物における紫外線光
量を測定するが、透明な窒化物半導体を用いた紫外線受
光器の場合は、前記窒化物半導体の吸収により減衰しつ
つも透過した長波長部分の入射光が、測定対象物表面で
反射し、再度、前記窒化物半導体に入射してしまうため
に、結果的には、分光感度特性や出力が変化してしまう
という問題を有していた。特に、測定対象物の色によっ
ては、その変化量は大きくなってしまい、正確な紫外線
光量の測定が困難であった。より詳細には、例えば、紫
外線受光器を人の皮膚に設置して用いた場合には、その
皮膚の色の違いにより分光感度特性や出力が変化してし
まっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記課題を解決するべくなされたものであり、より詳細に
は、測定対象物の色に関らず、分光感度特性や出力が変
化することなく紫外線の強度を広い入射角度で正確に測
定できる紫外線受光器、及びそれを用いた紫外線光量測
定方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段としては、以下の通りである。＜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を測定する紫外線
受光器であって、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なくとも
１以上の元素と、窒素とを含む光半導体層を有する紫外
線受光素子と、該紫外線受光素子を透過した紫外線を前
記測定対象物が受光することを防ぐ機能を有する紫外線
不透過部材と、を備えてなることを特徴とする紫外線受
光器。

【００１１】＜２＞更に、前記紫外線受光素子を保護
し、かつ、少なくとも前記光半導体層が受光する紫外線
が入射する光入射面を有する保護部材を備えてなること
を特徴とする＜１＞に記載の紫外線受光器。

【００１２】＜３＞前記紫外線不透過部材と前記保護
部材とが一体化されてなることを特徴とする＜２＞に記
載の紫外線受光器。

【００１３】＜４＞前記紫外線不透過部材のうち、少
なくとも前記紫外線受光素子を透過した紫外線受光する
部分が、該紫外線を反射しない領域からなることを特徴
とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の紫外線受光
器。

【００１４】＜５＞厚さが７ｍｍ以下であることを特
徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の紫外線受光
器。

【００１５】＜６＞＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載
の紫外線受光器を用いた紫外線光量測定方法であって、
前記紫外線受光器を、測定対象物における任意の測定位
置に設置させ、前記測定位置における紫外線光量を測定
することを特徴とする紫外線光量測定方法。

【００１６】

【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、適宜、省略する場合がある。本発明の紫外
線受光器は、以下に示す第１及び第２の実施態様を有す
る。

【００１７】［本発明の第１の実施態様としての紫外線
受光器］本発明の第１の実施態様としての紫外線受光器
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を測定する紫外線受光器
であって、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なくとも１以上
の元素と、窒素とを含む光半導体層を有する紫外線受光
素子と、該紫外線受光素子を透過した紫外線を前記測定
対象物が受光することを防ぐ機能を有する紫外線不透過
部材と、を備えてなることを特徴とする。

【００１８】ここで、図１は本発明の第１の実施態様と
しての紫外線受光器の構造を示す拡大断面図である。な
お、図１は、紫外線の受光面がＦ_aである場合の紫外線
受光器を示している。図１に示すように、半導体受光器
は、導電性基板１０２と、光半導体層１０４と、電極１
０６と、が順次積層された紫外線受光素子１００と、紫
外線不透過部材１１０と、を備える。

【００１９】＜紫外線受光素子＞本発明に係る紫外線受
光素子１００においては、入射した光が光半導体層１０
４で吸収されて、導電性基板１０２と電極１０６との間
から光電流として検出される。従って、紫外線受光素子
１００は、図１に示す受光面Ｆ_a又は受光面Ｆ_bのどちら
か一方側から光が入射され、光半導体層１０４に到達す
ることを必要とする。これにより、受光面Ｆ_aに光が入
射する場合は、導電性基板１０２が透明性を有する材料
で形成され、受光面Ｆ_bに光が入射する場合は、電極１
０６が透明性を有する材料で形成される。ここで、透明
性（透明）とは、紫外線受光素子１００において使用さ
れる所定波長領域、例えば紫外線領域、の光を高率で透
過（例えば、透過率１０％以上、好ましくは３０％以
上）する性質をいう。以下の記載についても同様であ
る。

【００２０】（導電性基板）導電性基板１０２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１０２としては、アルミニウム、ステンレススチー
ル、ニッケル、クロム等の金属及びその合金結晶、Ｓ
ｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯなどの
半導体を挙げることができる。

【００２１】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
１０２の具体例で挙げた金属又は金、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。

【００２２】図１に示されるように、受光面がＦ_aであ
る場合には、導電性基板１０２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１０２（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
樹脂のフィルム又は板状体、更に、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。

【００２３】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１０２として使用される
が、導電性でない場合は、導電化処理又は透明性電極の
形成を必要とする。前記導電化処理又は透明性電極の形
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。

【００２４】（光半導体層）光半導体層１０４は、Ａ
ｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なくとも１以上の元素と、窒
素とを含有し、必要に応じてその他の成分を含有する。
光半導体層１０４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。

【００２５】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。

【００２６】光半導体層１０４が非単結晶の場合には、
当該光半導体層１０４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。前記光半導体層１０４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紫外
線受光素子１００として機能することができない場合が
ある。

【００２７】これに対し、光半導体層１０４の水素含有
量が５０ａｔ％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。更
に、前記光半導体層１０４が酸化されやすくなり、耐候
性が悪化することもある。

【００２８】ここで、光半導体層１０４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。更に、本発明における
紫外線受光素子１００の製造工程において、光半導体層
１０４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。

【００２９】水素を含む光半導体層１０４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、更
に、その中に輝点が見られるものまで使用できる。この
ような光半導体層１０４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。

【００３０】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、
更に、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。更に、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。

【００３１】水素を含む光半導体層１０４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及び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１
００ｃｍ^-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。

【００３２】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及び断面の電子
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。

【００３３】光半導体層１０４の原料としては、Ａｌ、
Ｇａ及び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、Ｃ₂Ｆ₆などのハロゲン化炭
素などを用いることができる。

【００３４】窒素原料としては、Ｎ₂、ＮＨ₃、ＮＦ₃、
Ｎ₂Ｈ₄、メチルヒドラジンなどの気体、又は、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。

【００３５】光半導体層１０４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、良好な光半導体層１０４として機能しな
くなる場合がある。

【００３６】光半導体層１０４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。Ｇ
ａＮ：Ｈを基準にすると、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６．５ｅＶ
程度まで大きくすることができ、３．２ｅＶ以下にする
場合Ｉｎを加えることによって１．９ｅＶ程度まで、そ
れぞれに透明のまま波長域を変化させることができる。
ここで、光学ギャップは波長（ｅＶ）と吸収係数（α
ｅ）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１０００
０ｃｍ^-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。

【００３７】また、光半導体層１０４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、Ａｕ、IIａ族のＭｇ、IIｂ族のＺｎ、IＶａ族の
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＶIａ族のＳ、Ｓｅ、Ｔｅを
用いることができる。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、Ａ
ｕ、IIａ族のＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、II
ｂ族のＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、IＶａ族のＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、
Ｓｎ、Ｐｂ、ＶIａ族のＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＶIｂ族のＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＶIIIａ族のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどを用
いることができる。

【００３８】光半導体層１０４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
及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。

【００３９】ドーピングの際には、ｎ型用としては、Ｓ
ｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、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、これらの元素を光
半導体層１０４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。

【００４０】図１に示すように、本発明に係る紫外線受
光素子１００において、簡単には、単層の光半導体層１
０４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更に高効率化することができ
る。

【００４１】光半導体層１０４は、Ａｌ、Ｇａ、及びＩ
ｎ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型の光半導体層から構成されても
よいし、更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。

【００４２】また、光半導体層１０４は、多層構造であ
ってもよい。この場合、光半導体層１０４は、透明性や
障壁の形成のために、ｐ型光半導体層、ｉ型光半導体
層、及び、ｎ型光半導体層の各層は、それぞれ異なるＡ
ｌ_xＧａ_yＩｎ_z（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型光半導体層、ｉ型光半導体
層、及び、ｎ型光半導体層のそれぞれの層が複数のＡｌ
_xＧａ_yＩｎ_zＮ：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。

【００４３】（光半導体層の形成方法）以下、図２を参
照して、光半導体層１０４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。ここで、図２は光半導体
層１０４を形成する層形成装置の概略構成図である。な
お、層形成装置は、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１
１、１２とを有する。また、後述するように、層形成装
置は、ある特定の組成を有する表面層を形成することも
可能である。

【００４４】この層形成装置においては、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１０２上に、窒素ガリウムから
なる光半導体層１０４を形成（成膜）することができ
る。

【００４５】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。

【００４６】導電性基板１０２の温度としては、１００
℃〜６００℃が好ましい。一般に、導電性基板１０２の
温度が高い場合、及び／又は、III族原料ガスの流量が
少ない場合には、微結晶の光半導体層１０４が形成され
やすい。また、導電性基板１０２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
の光半導体層１０４が形成されやすく、基板温度が３０
０℃より高く、低温条件よりもIII族原料ガスの流量が
多い場合であっても、微結晶の光半導体層１０４が形成
されやすい。更に、例えば、Ｈ₂放電を行った場合に
は、行なわない場合よりも光半導体層１０４の微結晶化
を進めることができる。

【００４７】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又はガス導入管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。

【００４８】上述のような層形成装置において、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。更に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１０２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。

【００４９】上述のような層形成装置において、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。更
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。

【００５０】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。光半導体層１０４は、反応性蒸着法やイオンプレ
ーティング、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。

【００５１】（電極）電極１０６は、導電性基板１０２
の対向電極として形成される。電極１０６としては、例
えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｇ及びＰｔな
どの金属及びその合金結晶や多層膜などを用いることが
できる。上述のように、受光面がＦ_bである場合は、前
記電極１０６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、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｇ及びＰｔ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、５ｎ
ｍ〜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。

【００５２】（表面層）本発明に係る紫外線受光素子１
００は、紫外線受光素子１００の保護を目的とした表面
層（図示せず）を設けてもよい。表面層は、少なくと
も、物理的、化学的な刺激から紫外線受光素子１００の
活性部（導電性基板１０２、光半導体層１０４及び電極
１０６）を保護する機能を有する。例えば、表面層は、
物理的な傷などに対する保護の役目を果たす他、紫外線
受光素子１００の活性部が湿度や化学物質などから受け
る影響を低減することができる。また、集積化した紫外
線受光素子１００を加工する際の保護層としても機能す
る。これにより、本発明における紫外線受光素子１００
は、耐久性、耐湿性に優れるため長寿命化を図ることが
できる。

【００５３】ここで、保護機能を有する表面層として
は、特に限定されず、例えば、無機材料、酸化物窒化
物、有機高分子材料などのあらゆるものが用いられる。
また、層厚としては、０．０１〜５００μｍが好まし
く、０．１〜５００μｍがより好ましい。なお、受光面
がＦ_bである場合、表面層としては、少なくとも、光半
導体層１０４で受光・検出したい光を吸収することのな
いものを使用する。

【００５４】好ましい表面層は、例えば、石英やシリカ
ガラス、シリコン窒化膜やサファイアなどでもよいし、
シリコン樹脂でもよい。これらの材料は、浸漬法やスプ
レー法で塗布し、加熱して硬化させてもよいし、反応さ
せて硬化物を形成してもよい、あるいは、プラズマＣＶ
Ｄ法などで成膜してもよい。また、表面層は、予め、板
状に成形しておいた前記材料を、透明性を有する接着剤
によって貼り合わせたり、熱を利用して融着させるなど
の方法を用いてラミネート構造を有していてもよい。

【００５５】更に、表面層を構成する材料は、紫外線を
透過することのできる有機化合物であってもよい。該有
機化合物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、アクリ
ル等が挙げられる。前記有機化合物を表面層として形成
する場合は、適当な溶媒に溶解して、塗布・乾燥させて
もよいし、融点や軟化点まで加熱し、塗布あるいは貼り
付けてもよい。また、真空蒸着法やプラズマ重合法など
で形成されてもよい。また、前記有機化合物を板状に成
形し、透明性を有する接着剤によって貼り合わせたり、
熱を利用して融着させるなどの方法を用いラミネート構
造を有する表面層としてもよい。

【００５６】また、表面層としては、紫外線領域での透
明性と物理的強度及び化学的安定性、耐熱性、電気絶縁
性などの点から、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なくとも
１以上の元素と、窒素を含む窒化物よりなる膜が好適で
ある。特に、該窒化膜は、低温で形成することができる
ため、既述の光半導体層１０４と同じ装置、同じ方法を
利用することができる。更に、膜中には水素が含まれて
いてもよいし、また絶縁性を調整するためドーピングさ
れていてもよい。ドーピング元素としては、Ｃ、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｎから選ばれた少なくとも１以上の元素、ある
いはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒから選ばれた少なく
とも１以上の元素を、少なくとも１以上用いることがで
きる。

【００５７】前記窒化膜が、光半導体層１０４が感度を
有する波長領域より短波長側に吸収を持つようにする場
合には、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの元素の原子番号が小さい
元素の量を増加させ、原子番号の大きい元素の量を減少
させる。つまり、光半導体層１０４が、Ａｌ_xＧａ
_1-xＮ、表面層がＡｌ_yＧａ_1-yＮで表されるならば、ｘ
＜ｙとすることで、表面層の吸収波長領域が短波長側に
変化する。この結果、受光面がＦ_bである場合には、あ
る波長をピークとして、短波長側と長波長側に感度が無
い選択的な紫外線受光素子１００が製造可能となる。例
えば、ＡｌＮを表面層とした場合には、吸収の立ち上が
りが２００ｎｍからはじまるため、感度としては１８０
ｎｍから長波長の紫外線受光素子１００に適用できる。

【００５８】＜紫外線不透過部材＞紫外線不透過部材１
１０は、上記の紫外線受光素子１００を透過した紫外線
を前記測定対象物が受光することを防ぐ機能を有する。
そのため、紫外線不透過部材１１０は、通常、紫外線受
光器を測定対象物に設置する際、該測定対象物に接触す
る測定位置設置面を有する。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。

【００５９】上記で説明した上記の紫外線受光素子１０
０（中でも、光半導体層１０４）は、照射された紫外線
のほとんどを吸収するが、長波長領域の紫外線を透過す
る場合がある。その透過した紫外線は、測定対象物に入
射し、その表面で反射や散乱して、再度、光半導体層１
０４に照射されることで、紫外線受光素子１００の分光
感度特性や感度が変化してしまう問題を有していた。特
に、測定対象物に色によっては、反射や散乱の程度が大
きく異なり、その変化量は大きくなってしまい、正確な
紫外線光量の測定が困難であった。分光感度特性や感度
が変化してしまう問題を解決するために、本発明の紫外
線受光器には、紫外線受光素子１００を透過してまった
紫外線を、測定対象物が受光することを防止する機能を
有する紫外線不透過部材１１０が設けられている。

【００６０】ここで、紫外線不透過部材１１０における
「紫外線不透過」とは、紫外線受光素子１００を透過し
た紫外線領域の光を高率で透過しない性質をいい、透過
率は紫外線不透過部材１１０の厚さに依存するが、本発
明においては、厚さに関らず、（紫外線）透過率は３０
％以下であることが好ましく、１０％以下であることが
より好ましく、２％以下であることが特に好ましい。

【００６１】紫外線不透過部材１１０は、測定対象物の
表面で反射や散乱した紫外線が、光半導体層１０４へと
照射されることを防止する機能をも有する。かかる機能
によれば、仮に、紫外線受光素子１００を透過した紫外
線が低い割合であるが紫外線不透過部材１１０をも透過
してしまったとしても、その紫外線が測定対象物の表面
で反射や散乱した後、再度、紫外線不透過部材１１０へ
と入射するため、光半導体層１０４へと照射されること
は殆どなくなるのである。

【００６２】紫外線不透過部材１１０は、少なくとも、
紫外線領域の光を透過させない材料が使用されるが、紫
外線領域から可視光領域に亘って、光を不透過させる材
料がより好ましい。それらの材料の色は、黒色であるこ
とが好ましいが、その他、黄色、オレンジ色、赤色、茶
色など、紫外線を透過しにくいものであれば使用するこ
とができる。紫外領域に均一な波長依存性を有するもの
であってもよい。

【００６３】紫外線不透過部材１１０の材料として、具
体的には、金属、セラミックス、ガラス、プラスチック
等が用いられる。また、白、黒、その他の色の微粉末を
分散した樹脂を用いてもよい。更に、紫外線を透過する
材料に、紫外線吸収剤を添加させてもよい。紫外線不透
過部材１１０は、測定対象物が人体である場合、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の点から好ましい。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。

【００６４】紫外線不透過部材１１０は、紫外線受光素
子１００を透過してまった紫外線を透過させないよう
に、かつ、光半導体層１０４に入射する光を遮らないよ
うに、設計され、配置される。例えば、図１に示す紫外
線受光素子１００において、受光面がＦ_aである場合、
紫外線不透過部材１１０は電極１０６と対向する位置
に、電極１０６とは接触又は非接触状態で設けられるこ
とが好ましい。

【００６５】また、紫外線不透過部材１１０のうち、少
なくとも前記紫外線受光素子を透過した紫外線を受光す
る部分が、該紫外線を反射しない領域１１２からなるこ
とが好ましい。紫外線を反射しない領域１１２は、紫外
線不透過部材１１０の特定の領域に反射防止処理を施す
ことで設けられてもよいし、紫外線不透過部材１１０と
は別の紫外線を反射しない性質を有する材料から構成さ
れていてもよい。

【００６６】反射防止処理方法としては、やすりによる
粗面化、サンドブラスト処理等が挙げられる。また、紫
外線を反射しない性質を有する材料としては、紫外線領
域に吸収を有する酸化チタン、酸化亜鉛の他、黒色の塗
料、カーボンブラックなどの紫外から可視領域に吸収が
あるものが挙げられる。

【００６７】紫外線を反射しない領域１１２が、紫外線
不透過部材１１０とは別の紫外線を反射しない性質を有
する材料から構成されている場合には、フィルム、テー
プ、又はシール状の材料を特定領域に貼り付けることで
設けてもよいし、図１に示すように、予め、特定領域に
凹部を形成しておき、該凹部に上記の材料を収めること
で設けてもよい。また、塗布液を調製し、公知の塗布方
法により、塗布層を形成することで設けてもよい。

【００６８】［本発明の第２の実施態様としての紫外線
受光器］本発明の第２の実施態様としての紫外線受光器
は、上記本発明の第１の実施態様としての紫外線受光器
に、更に、紫外線受光素子を保護し、かつ、少なくとも
光半導体層が受光する紫外線が入射する光入射面を有す
る保護部材を備えてなることを特徴とする。

【００６９】ここで、図３は本発明の第２の実施態様と
しての紫外線受光器の構造を示す拡大断面図である。な
お、図３は、紫外線の受光面がＦ_aであり、かつ、紫外
線不透過部材１１０及び保護部材１２０で紫外線受光素
子１００を内包する筐体を形成している場合の紫外線受
光器を示している。図３に示すように、半導体受光器
は、導電性基板１０２と、光半導体層１０４と、電極１
０６と、が順次積層された紫外線受光素子１００と、紫
外線不透過部材１１０と、保護部材１２０と、を備え
る。なお、紫外線受光素子１００及び紫外線不透過部材
１１０の詳細な説明は、図１で示される第１の実施態様
としての紫外線受光器と同様であるため省略する。

【００７０】＜保護部材＞保護部材１２０は、紫外線受
光素子１００を保護し、かつ、少なくとも光半導体層１
０４が受光する紫外線が入射する光入射面を有する。保
護部材１２０は、紫外線受光素子１００を光学的、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１００が紫外線の波長以外の波長に感度が有る場合
には、保護部材１２０の光入射面には特定波長の光に対
して遮光する機能を付加してもよい。

【００７１】ここで、光入射面は、平面である必要はな
く、例えば、図３に示すように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。また、保護部材１２０は、測定対象物に設置する測
定位置設置面を有していてもよく、該測定位置設置面
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。

【００７２】保護部材１２０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。ま
た、保護部材１２０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。

【００７３】保護部材１２０として具体的な構成として
は、特に制限はないが、図３に示すように、測定位置設
置面を有する紫外線不透過部材１１０及び保護部材１２
０で紫外線受光素子１００を内包する構成としてもよ
い。このように、保護部材１２０は、紫外線不透過部材
１１０と共に一体化した構成としてもよいし、紫外線不
透過部材１１０と独立した構成としてもよい。保護部材
１２０と紫外線不透過部材１１０とが一体化した構成の
場合、紫外線不透過部材１１０及び保護部材１２０は樹
脂モールド法により作製されることが好ましい。

【００７４】保護部材１２０が紫外線不透過部材１１０
と独立した構成を有する場合、保護部材１２０の形態と
しては、具体的には、例えば、（１）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１００を固
定し内包するもの（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）；（２）１枚の板状のもの
の上に紫外線受光素子１００を固着し、紫外線受光素子
１００の端子部分のみを封止する或いは全体を樹脂封止
するもの；（３）２枚の板状のもので紫外線受光素子１
００を挟持して、紫外線受光素子１００を固定し内包す
るもの；（４）所定の穴を空け、紫外線受光素子１００
を埋め込んで固定し内包するもの；（５）プラスチック
等の樹脂を用い、紫外線受光素子１００周辺を樹脂封止
して内包するもの；等が挙げられる。

【００７５】保護部材１２０は、紫外線受光素子１００
おける光半導体層１０４に紫外線を受光させるように、
紫外線受光素子１００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１００の一部
が光入射面の一部となる。また、紫外線受光素子１００
を完全に内包密閉する構成でもよい。この場合、少なく
とも保護部材１２０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、ポリ
カーボネートやシリコーン樹脂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。

【００７６】保護部材１２０と紫外線受光素子１００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１００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。

【００７７】保護部材１２０又は紫外線不透過部材１１
０が測定位置設置面を有する場合には、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。

【００７８】本発明の紫外線受光器は、上述のように紫
外線不透過部材１１０を設けることにより、分光感度特
性や出力の変化を防止することできる。これにより、測
定対象物の色に関らず、紫外線光量を正確に測定するこ
とができる。

【００７９】本発明の紫外線受光器は、第１及び第２の
実施態様も共に、厚さが７ｍｍ以下であることが好まし
く、５ｍｍ以下であることがより好ましく、２ｍｍ以下
であることが特に好ましい。本発明の紫外線受光器は薄
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、照射される紫外線に対して、測定対
象物とほぼ同じ高さにおいて測定することが可能となる
ため、誤差を低減することが可能である。

【００８０】［本発明の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受光器を用
いるので、測定対象物及びその測定位置に制約がなく、
更に、誤差を低減することが可能であるため、測定位置
の紫外線光量を正確に測定することができる。

【００８１】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるもので
はない。

【００８２】〔紫外線受光素子の作製〕図２に示す層形
成装置を用いて、紫外線受光素子を作製した。 −導電性基板の形成工程− 洗浄したコーニング７０５９（ガラス基板、コーニング
社製）上に、スパッター法により、厚みが２００ｎｍで
２ｍｍ×２ｍｍのＩＴＯ電極を形成し、導電性基板を形
成した。

【００８３】−光半導体層の形成工程− 以下、上述した層形成装置によって、導電性基板上に光
半導体層を形成した。導電性基板は、容器１内の基板ホ
ルダー３に設置した。排気口２を介して容器１内を真空
排気した後、基板加熱ヒーター４により導電性基板を３
８０℃に加熱した。Ｎ₂ガスをガス導入管９より直径２
５ｍｍの石英管５内に２０００ｓｃｃｍ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。Ｈ₂ガス
はガス導入管１０より直径３０ｍｍの石英管６内に１０
００ｓｃｃｍ導入した。１３．５６ＭＨｚの高周波電力
の出力を１００Ｗにセットした。反射波は０Ｗであっ
た。

【００８４】この状態でガス導入管１２より０℃で保持
されたトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）の蒸気を、水素
をキャリアガスとして用い、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０．３ｓｃｃｍ導入した。
更に、水素をキャリアガスとしてシクロペンタジエニル
マグネシウムを１ｓｃｃｍ導入した。ここで、トリメチ
ルガリウムと、ドーパントであるシクロペンタジエニル
マグネシウムとは、ガス導入管１２において、合流・混
合されて、導入される。この時、バラトロン真空計で測
定した反応圧力は６６．５Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）であ
った。成膜を６０分間行い０．２μｍのｉ型のＧａＮ：
Ｈ膜（光半導体層）を形成した。

【００８５】−電極の形成工程− 形成したＧａＮ：Ｈ膜の上に、蒸着法によって、直径２
ｍｍ、厚さ１０ｎｍのＡｕ膜を形成し、半透明電極を得
た。その後、導電性接着剤によりＩＴＯ電極及びＡｕ電
極と導線とを固定し、紫外線受光素子を得た。

【００８６】［実施例１〜４］上述の方法により得られ
た紫外線受光素子のＡｕ電極に対向する位置に、後述す
る紫外線不透過部材を図１に示すように非接触状態で設
置し、実施例１〜４における紫外線受光器１〜４を作製
した。紫外線受光器１〜４に設置された紫外線不透過部
材は、厚さ０．４ｍｍの着色された４種のアクリル板で
あり、具体的には、白色不透明板、黄色透明板、
オレンジ透明板、黒色板であった。ここで、紫外線受
光器１は白色不透明板を、紫外線受光器２は黄色透
明板、紫外線受光器３はオレンジ透明板、紫外線受光
器４は黒色板を、それぞれ備えている。

【００８７】積分球を用いて分光光度計で、厚さ０．４
ｍｍの４種のアクリル板の透過度をそれぞれ測定したと
ころ、以下の通りであった。白色不透明板：３９０ｎｍより長波長では２０％、３
８０ｎｍより短波長では０％黄色透明板：５００ｎｍより長波長では５０％、４５
０ｎｍより短波長では５％オレンジ透明板：３５０〜３９０ｎｍの範囲で３０％
の透過帯を有し、５００ｎｍより長波長では８０％、そ
の他では０％黒色板：３８０ｎｍより長波長では５％、３６０ｎｍ
より短波長では０％

【００８８】−評価実験− （出力評価）作製された紫外線受光器１〜４を、測定対
象物としての白色と黒色との用紙に設置し、図１におけ
るＦ_aを受光面とし、Ｘｅランプにより白色光を照射
し、出力を測定し、測定対象物の色による出力差を求め
た。ここで、出力差は、（測定対象物が黒色用紙の場合
の出力）／（測定対象物が白色用紙の場合の出力）×１
００で算出した。結果は以下に示す。・紫外線受光器１：０．８％・紫外線受光器２：１．２％・紫外線受光器３：０％・紫外線受光器４：０．５％

【００８９】また、測定対象物が黒色用紙である場合
の、各紫外線受光器１〜４の出力は、相対値として、・紫外線受光器１：＋５％・紫外線受光器２：０％・紫外線受光器３：０％・紫外線受光器４：０％であった。このように、紫外線受光器１は、上記のよう
に測定対象物の色による出力差は少ないが、絶対出力が
他の紫外線受光器２〜４よりも大きかった。これは、紫
外線不透過部材としての白色不透明板そのものの表面反
射による影響である。

【００９０】（分光感度評価）作製された紫外線受光器
１〜４を、測定対象物としての白色と黒色との用紙に設
置し、図１におけるＦ_aを受光面とし、Ｘｅランプの白
色光を分光して照射し、測定対象物の色による４００ｎ
ｍにおける感度差を求めた。ここで、感度差は、（測定
対象物が黒色用紙の場合の感度）／（測定対象物が白色
用紙の場合の感度）×１００から算出した。・紫外線受光器１：１０％・紫外線受光器２：５％・紫外線受光器３：５％・紫外線受光器４：５％

【００９１】［比較例１］実施例１において、紫外線不
透過部材を設けない他は、実施例１と同様にして比較例
１の紫外線受光器５を作製し、評価を行った。その結
果、測定対象物による出力差は約１０％であった。ま
た、その結果、測定対象物による４００ｎｍにおける感
度差は約８０％であった。

【００９２】実施例１〜４における本発明の紫外線受光
器１〜４は、紫外線不透過部材を有しているため、測定
対象物の色に関らず、出力差は２％以下であり、また、
４００ｎｍにおける感度差は１０％以下であり、実用上
好ましい数値範囲を示していた。また、紫外線受光器１
の白色不透明板のＡｕ電極と対向する面に、黒色のイン
キを用いて反射防止処理を施し、紫外線を反射しない領
域を形成したところ、紫外線受光器１の示す絶対出力
は、他の紫外線受光器２〜４と同じ値を示した。一方、
紫外線不透過部材を設けていない比較例１の紫外線受光
器５は、出力差も４００ｎｍにおける感度差も大きく、
測定対象物により、受光特性が大きく変化してしまって
いることが明らかとなった。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、測定対象物の色に関ら
ず、分光感度特性や出力が変化することなく紫外線の強
度を広い入射角度で正確に測定できる紫外線受光器、及
びそれを用いた紫外線光量測定方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としての紫外線受光
器の構造を示す拡大断面図である。

【図２】光半導体層を形成する層形成装置の概略構成
図である。

【図３】本発明の第２の実施形態としての紫外線受光
器の構造を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

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１００紫外線受光素子１０２導電性基板１０４光半導体層１０６電極１１０紫外線不透過部材１１２紫外線を反射しない領域１２０保護部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森久佳神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AA15 AB05 BA02 BA09 BB21 BB26 CA23 CA25 DA07 DA20

Claims

【特許請求の範囲】

【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を測定する紫
外線受光器であって、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎのうち少なくとも１以上の元素と、
窒素とを含む光半導体層を有する紫外線受光素子と、該紫外線受光素子を透過した紫外線を前記測定対象物が
受光することを防ぐ機能を有する紫外線不透過部材と、
を備えてなることを特徴とする紫外線受光器。
【請求項２】更に、前記紫外線受光素子を保護し、か
つ、少なくとも前記光半導体層が受光する紫外線が入射
する光入射面を有する保護部材を備えてなることを特徴
とする請求項１に記載の紫外線受光器。
【請求項３】前記紫外線不透過部材と前記保護部材と
が一体化されてなることを特徴とする請求項２に記載の
紫外線受光器。
【請求項４】前記紫外線不透過部材のうち、少なくと
も前記紫外線受光素子を透過した紫外線を受光する部分
が、該紫外線を反射しない領域からなることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線受光器。
【請求項５】厚さが７ｍｍ以下であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載の紫外線受光器。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線
受光器を用いた紫外線光量測定方法であって、前記紫外線受光器を、測定対象物における任意の測定位
置に設置させ、前記測定位置における紫外線光量を測定
することを特徴とする紫外線光量測定方法。