JP2013541704A - 共有膜熱電対列センサアレイ - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、一般には熱電対列に関し、より具体的には共有膜を有する熱電対列センサアレイに関する。
熱電対列は、非接触温度測定を行うために一般に使用される赤外線放射(IR)検出器である。例えば、熱電対列は、耳で測る体温計、近接センサ、熱流束センサ等に使用される。熱電対列は、一連の電気接続された熱電対ペアで構成され、各ペアは、異なるゼーベック係数を有する異なる伝導材料又は半伝導材料で構成される。例えば、N型ポリシリコン及びP型ポリシリコンが従来の熱電対列に使用されることが多い。
放射を監視する熱電対列センサアレイが開示される。この熱電対列センサアレイは、半導体基板と、半導体基板に位置決めされる共有支持膜と、共有支持膜及び半導体基板上に配置される複数の熱電対列であって、複数の熱電対列のそれぞれの第1の部分は共有支持膜に接触し、複数の熱電対列のそれぞれの第2の部分は半導体基板に接触する、複数の熱電対列と、複数の熱電対列のそれぞれに熱的に結合される1つ又は複数の吸収体であって、複数の熱電対列のそれぞれは、1つ又は複数の吸収体から放射を受け取ることに応答して、電圧を生成するように動作可能であり、電圧は受け取る放射量に対応する、1つ又は複数の吸収体と、を含み得る。
以下の説明は、当業者が様々な実施形態を作成し使用できるようにするために提示される。特定の装置、技法、及び適用の説明が単なる例として提供される。本明細書に記載される例への様々な変更が、当業者には容易に明らかになり、本明細書において定義される一般原理は、様々な実施形態の趣旨及び範囲から逸脱せずに他の例及び用途に適用し得る。したがって、様々な実施形態は、本明細書に記載され示される例に限定されることを意図されず、特許請求の範囲に一致する範囲に従うべきである。
Claims (21)
- 放射を監視する熱電対列センサアレイであって、
半導体基板と、
前記半導体基板に位置決めされる共有支持膜と、
前記共有支持膜及び前記半導体基板上に配置される複数の熱電対列であって、前記複数の熱電対列のそれぞれの第1の部分は前記共有支持膜に接触し、前記複数の熱電対列のそれぞれの第2の部分は前記半導体基板に接触する、複数の熱電対列と、
前記複数の熱電対列のそれぞれに熱的に結合される1つ又は複数の吸収体であって、前記複数の熱電対列のそれぞれは、前記1つ又は複数の吸収体から放射を受け取ることに応答して、電圧を生成するように動作可能であり、前記電圧は受け取る放射量に対応する、1つ又は複数の吸収体と、
を含む、熱電対列センサアレイ。 - 前記共有支持膜は単一の連続した膜である、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 1つのみの共有支持膜を含む、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜は、約30W/mK未満の熱伝導性を有する材料を含む、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜は窒化ケイ素、二酸化ケイ素、又は有機プラスチックを含む、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜は厚さ約0.1μm〜5μmを有する、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- キャビティが前記半導体基板内に形成され、前記共有支持膜は、少なくとも部分的に前記キャビティを覆って位置決めされる、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列の各熱電対列は、隣の熱電対列から12μm未満の距離により隔てられる、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列は32以上の熱電対列を含む、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列は64以上の熱電対列を含む、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも100μmである、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも150μmである、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも200μmである、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列は、2×2アレイ、ラインアレイ、又は円形アレイに配置される、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列のそれぞれは複数の熱電対脚部を含み、前記複数の熱電対列のそれぞれの前記複数の熱電対脚部は、前記共有支持膜に垂直に配置される、請求項1に記載の熱電対列センサアレイ。
- 放射を監視する熱電対列センサアレイであって、
半導体基板と、
前記半導体基板に位置決めされる共有支持膜であって、約30W/mK未満の熱伝導性を有する材料を含む、共有支持膜と、
前記共有支持膜及び前記半導体基板の長さに沿って略平行する構成に配置される複数の熱電対列であって、前記複数の熱電対列のそれぞれの第1の部分は前記共有支持膜に接触し、前記複数の熱電対列のそれぞれの第2の部分は前記半導体基板に接触する、複数の熱電対列と、
前記複数の熱電対列のそれぞれに熱的に結合される1つ又は複数の吸収体であって、前記複数の熱電対列のそれぞれは、前記1つ又は複数の吸収体から放射を受け取ることに応答して、電圧を生成するように動作可能であり、前記電圧は受け取る放射量に対応する、1つ又は複数の吸収体と、
を含む、熱電対列センサアレイ。 - 前記共有支持膜は厚さ約0.1μm〜5μmを有する、請求項16に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記複数の熱電対列の各熱電対列は、隣の熱電対列から12μm未満の距離により隔てられる、請求項16に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも100μmである、請求項16に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも150μmである、請求項16に記載の熱電対列センサアレイ。
- 前記共有支持膜の縁部と前記複数の熱電対列のうちの任意の熱電対列との距離は、少なくとも200μmである、請求項16に記載の熱電対列センサアレイ。
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