JP2023114908A - 検出素子及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波（赤外線及び／又はテラヘルツ波）を受波可能な検出素子において熱応力に起因して生じうる反りの影響を抑えるのに有利な技術を提供する。【解決手段】検出素子は、１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備える。収容スペースは、電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有する。第２収容開口部から露出する吸収層の面積は、第１収容開口部の面積よりも小さい。【選択図】図７

Description

本開示は、検出素子及び電子機器に関する。

可視光よりも長い波長を有する赤外線やテラヘルツ波は、散乱の影響を受けにくく物質透過性に優れ、低エネルギーであり安全性も高い。そのため、イメージング技術における赤外線及びテラヘルツ波の利用が広がっている。典型的には、危険物監視などのセキュリティ用途や、内部透視などの非破壊検査用途に、赤外線やテラヘルツ波を利用したイメージング技術が使われることが多い。

特許文献１は、赤外線吸収膜及びサーモパイルを利用する赤外線センサを開示する。また特許文献２は、テラヘルツ帯の電磁波を検出する素子構造体を具備する多層構造体を開示する。

特開２０１１－２０３２２５号公報 特開２０１３－１６０５５６号公報

赤外線やテラヘルツ波を受波可能な検出素子は、製品製造時及び使用時に高温環境下に置かれたり発熱したりすることで温度が上昇すると、熱応力に起因する反りが生じうる。

特許文献１の赤外センサでは、複数の孔を有する応力緩和構造部を設けることで、応力集中の緩和が図られている。しかしながら特許文献１の赤外センサでは、薄膜の応力緩和構造部に形成される孔によって、赤外線センサの構造強度が低下する。

また特許文献２の多層構造体では、基板上に形成される応力緩和層によって、基板の反りの低減が図られている。しかしながら特許文献２の多層構造体のように、テラヘルツ波などの検出波を受波する吸収部の下に薄膜構造体があると、熱容量が大きくなって時定数に関して不利である。

本開示は、電磁波（赤外線及び／又はテラヘルツ波）を受波可能な検出素子において熱応力に起因して生じうる反りの影響を抑えるのに有利な技術を提供する。

本開示の一態様は、１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、収容スペースは、電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、第２収容開口部から露出する吸収層の面積は、第１収容開口部の面積よりも小さい、検出素子に関する。

吸収層は、第１層面と、第１層面とは反対側に位置し且つ第２収容開口部から部分的に露出する第２層面と、を有し、支持体は、第２層面に部分的に接触してもよい。

第２収容開口部の面積は、吸収層及び支持体の積層方向に関する第１層面の投影面積の１０％以上であってもよい。

第２収容開口部の面積は、吸収層及び支持体の積層方向に関する第１層面の投影面積の７５％以下であってもよい。

吸収層の線膨張係数は、支持体の線膨張係数よりも大きくてもよい。

吸収層の線膨張係数と支持体の線膨張係数との差は６ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。

第２収容開口部は多角形の平面形状を有してもよい。

第２収容開口部は円形又は楕円形の平面形状を有してもよい。

第２収容開口部は、互いに分離された複数の部分開口部を有してもよい。

支持体は、収容スペースを区画し且つ吸収層に接触する段差面を有してもよい。

吸収層は複数の段差部を有してもよい。

第１層面は複数のステップ形状部を有してもよい。

吸収層の温度が上がることで、第２収容開口部から露出する吸収層の部分は第１収容開口部側に湾曲してもよい。

支持体は、吸収層及び支持体の積層方向と垂直を成す方向に延び且つ第２収容開口部を区画する開口区画部を有し、吸収層の少なくとも一部は、開口区画部上に位置し、開口区画部は、温度が上がることで、第１収容開口部側に湾曲してもよい。

検出素子は、第２収容開口部から露出する吸収層の部分と対面する構造部材を備えてもよい。

支持体は絶縁性を有してもよい。

本開示の他の態様は、検出素子を備える電子機器であって、検出素子は、１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、収容スペースは、電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、第２収容開口部から露出する吸収層の面積は、第１収容開口部の面積よりも小さい、電子機器に関する。

図１は、被写体のボディチェックのために使用可能な撮像システムの一例を示す概略図である。 図２は、検出素子の一例を示す側断面図である。 図３は、図２に示す検出素子の平面図である。 図４は、図２に示す検出素子の動作例を示す側断面図である。 図５は、第１実施形態の実施例１の検出素子を示す側断面図である。 図６は、図５に示す吸収層及び支持体の平面図（特に図５の下側から吸収層及び支持体を見た図）である。 図７は、図５に示す検出素子の動作例を示す側断面図である。 図８は、シミュレーションモデルで使用した検出素子（特に実施例１の検出素子）の各種サイズを示す図である。 図９は、実施例１の検出素子の一例を示す側断面図であり、各種サイズが示されている。 図１０は、比較例１及び実施例１に関する、吸収層の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。 図１１は、第１実施形態の実施例２の検出素子を示す側断面図である。 図１２は、図１１に示す吸収層及び支持体の平面図（特に図１１の下側から吸収層及び支持体を見た図）である。 図１３は、比較例１及び実施例２に関する、吸収層の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。 図１４は、第１実施形態の実施例３の検出素子を示す側断面図である。 図１５は、図１４に示す吸収層及び支持体の平面図（特に図１４の下側から吸収層及び支持体を見た図）である。 図１６は、比較例１及び実施例３に関する、吸収層の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。 図１７は、比較例２の検出素子を示す側断面図である。 図１８は、図１７に示す支持体の平面図（特に図１７の下側から支持体を見た図）である。 図１９は、比較例１、比較例２及び実施例１～実施例３に関する、吸収層の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。 図２０は、比較例１、比較例２及び実施例１～実施例３に関する、検出素子の熱容量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。 図２１は、第２実施形態の検出素子の一例を示す側断面図である。

図面を参照して本開示の典型的な実施形態について説明する。なお図面間において、各要素のサイズ及び要素間の縮尺は必ずしも一致しないが、当業者であれば各図面に示される各要素を適切に理解可能である。

以下の説明において「上」、「下」、「左」及び「右」などの方向性を示す用語は、特に断りがない限り、対応の図面に示される状態を説明するために便宜的に用いられた表現に過ぎず、実際の使用時の方向性を限定するものではない。したがって、実際の使用時における装置の方向性は、各図に示される状態の装置の方向性と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。

図１は、被写体２００のボディチェックのために使用可能な撮像システム１００の一例を示す概略図である。

図１に示す撮像システム１００は、送波ユニット１０１、受波ユニット１０２、制御ユニット１０３及び端末デバイス１０４を備える。

送波ユニット１０１は、制御ユニット１０３の制御下で、検出波Ｌを被写体２００に向けて発する。

検出波Ｌは、約０．１ＴＨｚ～約３ＴＨｚの周波数帯域を有する赤外線及びテラヘルツ波と呼ばれる電磁波が好適であり、比較的ブロードな波長域の電磁波であってもよい。一例として、１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域（例えば１００μｍ～１０００μｍ）に含まれる電磁波を、検出波Ｌとして用いることができる。

このような波長特性を有する検出波Ｌは、被写体２００が着用している衣服２０１を透過する一方で、被写体２００が所持する携帯品２１０で反射する。そのため、被写体２００によって反射される検出波Ｌを受波ユニット１０２によって検出することで、衣服２０１により隠されている携帯品２１０を見つけ出すことが可能である。

受波ユニット１０２は、光学系１１０及び撮像部１１１を備える。被写体２００によって反射された検出波Ｌの一部が、光学系１１０により撮像部１１１に案内され、撮像部１１１で撮像される。

撮像部１１１は後述の検出素子を複数具備し、各検出素子によって検出波Ｌが検出される。各検出素子は、受波した検出波Ｌに応じた検出信号を制御ユニット１０３に送る。

制御ユニット１０３は、撮像部１１１（すなわち複数の検出素子）から送られてくる検出信号を解析し、被写体２００が携帯品２１０を所持しているか否かの判定に必要な情報を取得する。具体的には、制御ユニット１０３は、検出信号に基づいて携帯品２１０の撮影画像を再現し、視覚情報として端末デバイス１０４のディスプレイに表示したり、聴覚情報として端末デバイス１０４のスピーカーから音声を出力させたりすることが可能である。

上述の撮像システム１００は、典型的には空港などで行われる人体検査に対して好適に使用可能であるが、任意の場所及び任意の用途に使用可能である。

次に、上述の撮像システム（電子機器）１００の撮像部１１１が具備する検出素子について説明する。

［第１実施形態］
図２は、検出素子１０の一例を示す側断面図である。図３は、図２に示す検出素子１０の平面図である。

上述の撮像部１１１（図１参照）は、図２及び図３に示すような検出素子１０を複数具備する。複数の検出素子１０の配置態様は限定されない。撮像部１１１は、典型的には、二次元的に並べられる複数の検出素子１０により構成される二次元アレイを具備するが、一次元的に並べられる複数の検出素子１０により構成される一次元アレイを具備してもよい。

図２及び図３に示す検出素子１０は、検出波Ｌを受けて熱を発する吸収層１１と、吸収層１１が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子１２ａ、１２ｂと、吸収層１１を支持する支持体１３、とを備える。

図２に示す例において、吸収層１１のうちの外周部は、支持体１３に隙間なく接触し、積層方向Ｄｚに関して支持体１３よりも基板１７から離れて位置する。一方、吸収層１１のうちの中央部は、外周部に対して基板１７側に窪んだ形状を有し、当該中央部の上面は、吸収層１１の外周部の上面及び支持体１３の上面よりも、基板１７側（図２の下側）に位置にある。なお支持体１３の下面と吸収層１１の下面とは、段差なく、積層方向Ｄｚと垂直を成す方向（延在方向Ｄｘ、Ｄｙ参照）に延びる同一平面上に位置する。

支持体１３は、電気的絶縁性を有する絶縁体により構成され、吸収層１１と熱電素子１２ａ、１２ｂとの間に位置づけられる。本例の支持体１３は、吸収層１１の少なくとも一部が位置づけられる収容スペースＳを有する。図２及び図３に示す収容スペースＳは、積層方向Ｄｚに延在する直方体形状の貫通孔により構成され、積層方向Ｄｚと一致する方向に延びる支持体１３の内壁面によって区画される。

熱電素子１２ａ、１２ｂは、熱を電気に変換する素子であり、自らの温度差（温度勾配）に応じた電流（図２における符号「Ａ」を付した矢印参照）を生じる。本例の熱電素子１２ａ、１２ｂは、高温側から低温側に向かう電流を生じる複数の第１熱電素子１２ａと、低温側から高温側に向かう電流を生じる複数の第２熱電素子１２ｂと、を含む。

熱電素子１２ａ、１２ｂの各々の両端部はリード１５に接続される。熱電素子１２ａ、１２ｂで生じた電流は、検出信号として、リード１５を介して外部デバイス（図１の制御ユニット１０３参照）に送られる。

熱電素子１２ａ、１２ｂの各々の一方の端部は、一方のリード１５及び当該一方のリード１５を覆う支持体１３を介して、吸収層１１に接続される。熱電素子１２ａ、１２ｂの各々の他方の端部に接続される他方のリード１５は、第１絶縁層１４及び第２絶縁層１６により支持される。第１絶縁層１４及び他方のリード１５は、第２絶縁層１６を介して基板１７上に位置づけられる。第２絶縁層１６は、貫通孔を有するフレーム形状を有し、第１絶縁層１４及び他方のリード１５を支持する。

第２絶縁層１６の貫通孔はキャビティ部Ｃを構成する。キャビティ部Ｃは、積層方向Ｄｚの一方側（図２の上側）で吸収層１１、支持体１３及び熱電素子１２ａ、１２ｂに隣接し、積層方向Ｄｚの他方側（図２の下側）で基板１７に隣接する。したがって吸収層１１、支持体１３及び熱電素子１２ａ、１２ｂは、空間を成すキャビティ部Ｃを介し、基板（構造部材）１７と積層方向Ｄｚに対面する。

このように、キャビティ部Ｃは第２絶縁層１６、吸収層１１、支持体１３、熱電素子１２ａ、１２ｂ及び基板１７によって包囲される空間である。キャビティ部Ｃは、包囲部材（図示されていない要素を含みうる）により密閉されてもよく、周囲の環境圧（例えば大気圧）よりも低い圧力を有する真空空間として設けられてもよいし、任意のガスがキャビティ部Ｃに封入されていてもよい。

上述の構成を有する検出素子１０によれば、検出素子１０に入射した検出波Ｌに応じて吸収層１１が発熱し、当該発熱による熱エネルギーが、支持体１３を介して熱電素子１２ａ、１２ｂに伝わって、熱電素子１２ａ、１２ｂで電気に変換される。このようにして検出素子１０は、受波した検出波Ｌに対応する電気的な検出信号を生成し、当該検出信号を熱電素子１２ａ、１２ｂからリード１５を介して外部デバイスに送る。

検出素子１０を構成する上述の各要素は、任意の材料を使って構成可能である。

吸収層１１は、典型的には、繊維状の材料及び二次元的な広がりを持つ二次元材料を含みうる。より具体的には、吸収層１１は、繊維状の材料として、グラフェンナノリボン、カーボンファイバー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、及び／又は金属ナノワイヤを含んでもよく、二次元材としてグラフェンを含んでもよい。

熱電素子１２ａ、１２ｂは、ポリシリコン（Poly-Si）やシリコンゲルマニウム（SiGe）などの熱変換材料、アモルファスシリコン（a-Si）や酸化バナジウム（VOx）などのボロメータ材料、或いは焦電効果を有するその他の材料などを含みうる。熱電素子１２ａ、１２ｂをポリシリコンで構成する場合、第１熱電素子１２ａをｐ型ポリシリコン（p-Poly-Si）により構成し、第２熱電素子１２ｂをｎ型ポリシリコン（n-Poly-Si）により構成することが可能である。

支持体１３及び第１絶縁層１４は、典型的には、シリコンナイトライド（SiN）や二酸化ケイ素（SiO₂）によって構成されうる。第２絶縁層１６は、典型的には、二酸化ケイ素によって構成されうる。基板１７は、典型的には、シリコン（Si）やガラスによって構成されうる。

上述の層構成を有する検出素子１０は、既知の手法によって製造可能であり、例えばＣＶＤ（化学蒸着）や塗布などの、材料に応じた最適な手法を利用して製造される。

検出素子１０の全体のサイズや、検出素子１０に含まれる個々の要素のサイズは、基本的には限定されない。

ただし、個々の検出素子１０により構成される１画素あたりのサイズ（画素ピッチ）は、各検出素子１０が検出波Ｌを適切に受波できるように、検出波Ｌの波長に応じて決定されることが好ましい。すなわち検出素子１０の画素ピッチ（１つの検出素子１０の延在方向Ｄｘ、Ｄｙのサイズ）は、検出波Ｌの波長以上のサイズを有する。

一例として、検出波Ｌが１ＴＨｚの周波数を有する場合、検出素子１０の画素ピッチは約３００μｍ以上であることが好ましい。例えば、３００μｍの画素ピッチを有する検出素子１０は、１ＴＨｚ以上の周波数を持つ電磁波を適切に受波することが可能である。このように検出素子１０の画素ピッチは、所望の撮像解像度だけではなく、実際に使用される検出波Ｌの波長（周波数）も考慮して、決定されることが好ましい。

上述のように、検出素子１０の吸収層１１は、検出波Ｌの入射によって発熱し、温度が上昇する。また検出素子１０のパッケージ化（真空パッケージ）の実装を行う場合などにおいて、検出素子１０の全体が非常に高い温度（例えば４００℃程度）まで昇温される。

吸収層１１は、製品製造時や使用時におけるこのような温度上昇に伴う熱応力によって、撓むことがある。すなわち、昇温による吸収層１１の熱膨張が支持体１３によって妨げられる場合、結果的に、吸収層１１（特に支持体１３によって直接的には支持されていない中央部）は積層方向Ｄｚに撓む。

このような吸収層１１の撓みの程度が大きくなって吸収層１１が基板１７側に大きく反ると、図４に示すように吸収層１１は基板１７に対して意図せずに接触し、場合によっては吸収層１１及び／又は基板１７が破損しうる。特に、キャビティ部Ｃの積層方向Ｄｚのサイズ（厚み）は、通常、非常に小さい。そのため、吸収層１１が基板１７側に反ると、吸収層１１及び基板１７は意図せずに接触しやすい。

このような吸収層１１及び基板１７の意図しない接触を回避するため、例えばキャビティ部Ｃの積層方向Ｄｚの厚みを大きくすることが有効である。ただし、キャビティ部Ｃの厚みを大きくすることで、検出素子１０全体の積層方向Ｄｚのサイズも大きくなる。また厚みの大きなキャビティ部Ｃを第２絶縁層１６に形成することは、必ずしも簡単ではない。すなわち検出素子１０の製造において、例えば、まず基板１７上に第２絶縁層１６（ＳｉＯ_２）が成膜され、その後、吸収層１１、熱電素子１２ａ、１２ｂ、支持体１３、第１絶縁層１４及びリード１５が形成される。その後、吸収層１１に形成されている無数の小孔（図示省略）に処理媒体（例えば気体状のドライフッ酸）を供給し、当該処理媒体によって第２絶縁層１６の中央部分を溶解除去することで、キャビティ部Ｃを作り出すことができる。この場合、処理媒体は、積層方向Ｄｚだけではなく延在方向Ｄｘにも第２絶縁層１６を溶解除去するが、検出素子１０の外周箇所に第２絶縁層１６を残すことが求められる。そのため第２絶縁層１６の延在方向Ｄｘへの溶解除去には限界があり、延在方向Ｄｘへの当該限界によって、第２絶縁層１６の積層方向Ｄｚへの溶解除去も必然的に制限される。このように積層方向Ｄｚへの第２絶縁層１６の溶解除去可能量は、延在方向Ｄｘへの第２絶縁層１６の溶解除去可能量によって制限されるため、積層方向Ｄｚに大きな厚みを有するキャビティ部Ｃを第２絶縁層１６に形成できない場合がある。

また昇温時の吸収層１１の反り量を抑えることで、吸収層１１及び基板１７の意図しない接触を回避しうる。例えば、温度変形量が小さい材料や大きな剛性を有する材料により吸収層１１を構成したり、吸収層１１を支える支持体１３などの周辺部材を、剛性が小さい材料により構成したりすることで、吸収層１１及び基板１７の昇温時の反り量を効果的に低減できる。ただしこれらの場合、吸収層１１及び支持体１３を構成可能な材料が限定され、必ずしも自由度の高い材料選択ができなくなる懸念がある。

本件発明者は、鋭意研究の結果、昇温時に吸収層１１が反る方向を意図的にコントロールすることで、吸収層１１及び基板１７の意図しない接触を有効に回避しうることを新たに見いだした。すなわち、吸収層１１（特に吸収層１１のうち基板１７と対面する部分）が昇温時に基板１７から遠ざかる方向（図４の上方向）に反るような構成を検出素子１０が持つことで、吸収層１１及び基板１７の意図しない接触を有効に回避できることを新たに見いだした。

以下に、吸収層１１及び基板１７の意図しない接触を有効に回避可能な検出素子１０の具体的な構成例について説明する。

［実施例１］
図５は、第１実施形態の実施例１の検出素子１０を示す側断面図である。図６は、図５に示す吸収層１１及び支持体１３の平面図（特に図５の下側から吸収層１１及び支持体１３を見た図）である。

本実施例において、上述の図２及び図３に示す検出素子１０と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

支持体１３が有する収容スペースＳは、積層方向Ｄｚに関し、検出波Ｌが入射する側に位置する第１収容開口部Ｓ１と、第１収容開口部Ｓ１とは反対側（すなわち基板１７側）に位置する第２収容開口部Ｓ２と、を有する。すなわち収容スペースＳの積層方向Ｄｚの両端部が、それぞれ第１収容開口部Ｓ１及び第２収容開口部Ｓ２により構成される。

支持体１３は、第２収容開口部Ｓ２を区画する開口区画部１３ａを有する。開口区画部１３ａは、支持体１３の外周部から、吸収層１１及び支持体１３の積層方向Ｄｚと垂直を成す方向（延在方向Ｄｘ、Ｄｙ参照）に内側へ向かって延びる。

吸収層１１の少なくとも一部（図５に示す例では吸収層１１の外周部と中央部との間に位置する中間部）は、開口区画部１３ａ上に位置し、開口区画部１３ａを介して基板１７とは反対側に位置する。このように支持体１３は、収容スペースＳを区画し且つ吸収層１１の裏面（第２層面Ｆ２）の一部に接触する段差面を有する。

本例の第２収容開口部Ｓ２は、図６に示すように、多角形（特に四角形（正方形））の平面形状を有する。第２収容開口部Ｓ２のサイズ及び面積は限定されないが、後述のように、吸収層１１全体の投影面積と、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の投影面積とが所望比率となるように、第２収容開口部Ｓ２のサイズ及び面積は決められる。

吸収層１１は、検出波Ｌが入射する側に位置する第１層面Ｆ１と、積層方向Ｄｚに関して第１層面Ｆ１とは反対側（すなわち基板１７側）に位置する第２層面Ｆ２と、を有する。第１層面Ｆ１は、検出波Ｌが入射する面（吸収層１１の表面）を構成する。

吸収層１１の裏面（背面）を構成する第２層面Ｆ２は、第２収容開口部Ｓ２から部分的に露出する。図５及び図６に示す例では、支持体１３が第２層面Ｆ２の一部（特に外周部）に接触しつつ、第２層面Ｆ２の中央部が第２収容開口部Ｓ２からキャビティ部Ｃに向かって露出する。第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分は、キャビティ部Ｃを介し、基板（構造部材）１７と積層方向Ｄｚに対面する。

図５及び図６に示す例において、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分は、収容スペースＳのうち開口区画部１３ａによって区画される直方体形状のスペース領域の全体を埋める。したがって支持体１３の下面（開口区画部１３ａの下面を含む）と、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の下面とは、段差なく、積層方向Ｄｚと垂直を成す方向（延在方向Ｄｘ、Ｄｙ参照）に延びる同一平面上に位置する。

このように本例の検出素子１０では、第２収容開口部Ｓ２から露出する第２収容開口部Ｓ２の面積（すなわち積層方向Ｄｚへの投影面積）が、第１収容開口部Ｓ１の面積（すなわち積層方向Ｄｚへの投影面積）よりも小さい。

例えば、第２収容開口部Ｓ２の面積は、積層方向（すなわち吸収層１１及び支持体１３が積層する方向）Ｄｚに関する吸収層１１の第１層面Ｆ１の投影面積の１０％以上であってもよい。また第２収容開口部Ｓ２の面積は、積層方向Ｄｚに関する吸収層１１の第１層面Ｆ１の投影面積の７５％以下であってもよい。

ここで言う第１層面Ｆ１の「投影面積」は、第１層面Ｆ１を積層方向Ｄｚに見た場合に見える第１層面Ｆ１の部分の面積であり、積層方向Ｄｚと垂直を成す方向に関して第１層面Ｆ１が占める大きさを示す。

また吸収層１１の線膨張係数（ＣＴＥ：Thermal Expansion Coefficient）は、支持体１３の線膨張係数よりも大きい（吸収層１１の線膨張係数＞支持体１３の線膨張係数）。例えば、吸収層１１の線膨張係数と支持体１３の線膨張係数との差（絶対値）は、６ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。

上述の構成を有する本例の検出素子１０は、図７に示すように、昇温時に、吸収層１１を基板１７とは反対側である第１収容開口部Ｓ１側に撓ませるのに有利である。

具体的には、吸収層１１の温度が上がることで、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分（すなわち中央部）は、第１収容開口部Ｓ１側に湾曲する傾向が非常に強くなる。特に、支持体１３の開口区画部１３ａも、温度が上がることで、第１収容開口部Ｓ１側に湾曲する傾向が非常に強くなる。そのため第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分は、より一層、第１収容開口部Ｓ１側に湾曲する傾向が強くなる。

以上説明したように本例の検出素子１０によれば、吸収層１１は、第２収容開口部Ｓ２から露出する部分から積層方向Ｄｚ及び延在方向Ｄｘ、Ｄｙに近い箇所で、支持体１３によって基板１７側から支持される。これにより検出素子１０の昇温時に、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分は、基板１７から離れる方向に反る傾向が強くなり、吸収層１１及び基板１７の接触及び衝突を有効に回避しうる。

このように本例によれば、検出素子１０の昇温時における吸収層１１の反りに起因する吸収層１１及び／又は基板１７の破損を抑えることができ、検出素子１０において生じうる反りの影響を有効に抑えることができる。

また本例の検出素子１０は、後述のように、吸収層１１の第２層面Ｆ２の全体が支持体１３により覆われる場合（後述の図１７（比較例２）参照）に比べ、熱容量及び時定数を小さくするのに有利であり、優れた高速応答性を有する。

特に、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の一方側（図５の下側）にはキャビティ部Ｃが位置し、他方側（図５の上側）には第１収容開口部Ｓ１を含む空間が位置する。そのため本例の検出素子１０は、吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分を含む中央部）及びその近傍領域における熱容量を小さく抑えることができ、熱容量と熱抵抗との積により表される時定数を小さく抑えるのに有利である。

また本例の検出素子１０は、第２収容開口部Ｓ２の形状がシンプルであるため、複雑な加工処理を行うことなく、容易に製造することが可能である。

図８は、シミュレーションモデルで使用した検出素子１０（特に実施例１の検出素子１０）の各種サイズｄ１～ｄ６を示す図である。図９は、実施例１の検出素子１０の一例を示す側断面図であり、各種サイズｄ１、ｄ３、ｄ５、ｄ７が示されている。

図１０は、比較例１及び実施例１に関する、吸収層１１の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１０の縦軸は、吸収層１１（特に第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２）の積層方向Ｄｚの変位量（μｍ）を示す。

図１０において０μｍよりも上側（すなわちプラス側）は、吸収層１１の各評価ポイントが基板１７から離れる第１収容開口部Ｓ１側（図９の上側）に変位したことを示す。一方、図１０において０μｍよりも下側（すなわちマイナス側）は、吸収層１１の各評価ポイントが基板１７側（図９の下側）に変位したことを示す。特に、図１０において「－ｄｔ」は評価基準値であり、「－ｄｔ」よりも下側の範囲は、吸収層１１及び基板１７が接触及び衝突する可能性がある範囲を示す。したがって「ｄｔ」は、想定される環境温度（典型的には常温（例えば約２０℃））における「第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分と基板１７との間の積層方向Ｄｚの間隔（距離）ｄ７」に等しい。

本件発明者は、実際にシミュレーションを行って、上述の実施例１の検出素子１０によって奏される有利な効果を検証した。具体的には、図２及び図３に示す検出素子１０（比較例１）と、図５及び図６に示す検出素子１０（実施例１）とを比較するシミュレーションを行った。

シミュレーションにおいて、比較例１及び実施例１の双方に関し、検出素子１０の画素ピッチｄ１、ｄ２は３００μｍに設定され、吸収層１１の延在方向Ｄｘ、Ｄｙの最大サイズｄ３、ｄ４は２７１μｍに設定された。また比較例１及び実施例１の双方に関し、キャビティ部Ｃの積層方向Ｄｚのサイズに等しい「第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分と基板１７との間の積層方向Ｄｚの間隔ｄ７」は３．５μｍに設定された。

また比較例１及び実施例１の双方に関し、吸収層１１の積層方向Ｄｚのサイズは７００ｎｍに設定され、支持体１３の積層方向Ｄｚのサイズは５００ｎｍに設定された。また比較例１及び実施例１の双方に関し、吸収層１１の線膨張係数は９ｐｐｍ／Ｋに設定され、支持体１３の線膨張係数は３．２ｐｐｍ／Ｋに設定された。

また実施例１に関し、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の延在方向Ｄｘ、Ｄｙのサイズｄ５、ｄ６は、１８７μｍに設定された。したがって実施例１では、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の積層方向Ｄｚへの投影面積（＝ｄ５×ｄ６）は、吸収層１１全体の積層方向Ｄｚへの投影面積（＝ｄ３×ｄ４）に対して約５０％（面積比）に設定された。

一方、比較例１では、積層方向Ｄｚと垂直を成す方向に関し、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の積層方向Ｄｚへの投影面積は、吸収層１１全体の積層方向Ｄｚへの投影面積に対して約９７％（面積比）に設定された。

検出素子１０が常温（例えば２０℃）で上述の条件を満たす場合に、検出素子１０の全体の温度が４００℃になった場合の、吸収層１１の第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２の積層方向Ｄｚの変位量をシミュレーションによって取得した。

第１評価ポイントＰ１は、図８及び図９に示すように吸収層１１の中央点に設定され、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分に対応する。一方、第２評価ポイントＰ２は、吸収層１１の最外端部に設定され、第２収容開口部Ｓ２から露出しない吸収層１１の部分に対応する。

当該シミュレーションの結果、図１０に示すように、比較例１では、第２評価ポイントＰ２の積層方向Ｄｚの変位量はプラス値であったが、第１評価ポイントＰ１は「－ｄｔ」を下回るマイナス値であった。したがって比較例１では、検出素子１０の昇温時に、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分が、基板１７に向かってキャビティ部Ｃの厚さ以上に反ってしまい、基板１７に接触する可能性があることが分かる。

一方、実施例１では、第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２が、「－ｄｔ」を上回る変位量を示し、吸収層１１の全体が基板１７に接触する可能性がないことが分かる。特に、第１評価ポイントＰ１（中央点）の変位量が、第２評価ポイントＰ２（最外端部）の変位量よりプラス側に位置し、且つ、０μｍよりも大きな値（プラス値）を示した。

したがって実施例１では、検出素子１０の昇温時に、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分が基板１７側に反らず、基板１７に接触及び衝突しないことが分かる。

［実施例２］
図１１は、第１実施形態の実施例２の検出素子１０を示す側断面図である。図１２は、図１１に示す吸収層１１及び支持体１３の平面図（特に図１１の下側から吸収層１１及び支持体１３を見た図）である。

本実施例において、上述の実施例１の検出素子１０と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本例の第２収容開口部Ｓ２は、円形又は楕円形の平面形状を有する。ここで言う「円形」は、２つの焦点が一致する楕円形とも言える。

図１２に示す例において、第２収容開口部Ｓ２は、実質的に真円形の平面形状を有する。

本例の検出素子１０の他の構成は、上述の実施例１の検出素子１０と同様である。

本例の検出素子１０は、昇温時に吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分）に作用する応力集中を緩和するのに有利である。

図１３は、比較例１及び実施例２に関する、吸収層１１の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１３の縦軸は、吸収層１１（特に第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２）の積層方向Ｄｚの変位量（μｍ）を示す。

本件発明者は、上述の実施例１と同様に、実施例２についてもシミュレーションを行って、実施例２の検出素子１０によって奏される有利な効果を検証した。基本的には、上述の実施例１に関するシミュレーションと同様の条件下で、実施例２についてのシミュレーションを行った。

ただし実施例２については、第２収容開口部Ｓ２が実質的に真円形の平面形状を有する検出素子１０（図１２参照）に基づいてシミュレーションを行った。

また実施例２については、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の延在方向Ｄｘ、Ｄｙのサイズ（直径）を変え、当該部分の面積比が５０％の場合及び７５％の場合の両方に関してシミュレーションを行った。ここで言う「面積比」は、上述の実施例１の場合と同様に、吸収層１１全体の積層方向Ｄｚへの投影面積に対する、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の積層方向Ｄｚへの投影面積の比率を示す。

当該シミュレーションの結果、実施例２の吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分）も、検出素子１０の昇温時に基板１７側に反らず、基板１７に接触及び衝突しないことが分かる。

［実施例３］
図１４は、第１実施形態の実施例３の検出素子１０を示す側断面図である。図１５は、図１４に示す吸収層１１及び支持体１３の平面図（特に図１４の下側から吸収層１１及び支持体１３を見た図）である。

本実施例において、上述の実施例１及び実施例２の検出素子１０と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本例の第２収容開口部Ｓ２は、互いに分離された複数の部分開口部Ｓ２ｐを有する。

図１４及び図１５に示す例では、第２収容開口部Ｓ２を区画する開口区画部１３ａの一部が、十字状の平面形状を有する開口分離部１３ｂとして構成される。開口区画部１３ａが有する開口分離部１３ｂは、第２収容開口部Ｓ２を、複数（４つ）の部分開口部Ｓ２ｐに分割する。すなわち部分開口部Ｓ２ｐ間同士は、開口分離部１３ｂによって分離される。

本例の検出素子１０の他の構成は、上述の実施例１及び実施例２の検出素子１０と同様である。

本例の吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分）は、開口分離部１３ｂによって、基板１７側から直接的に支持される。そのため本例の検出素子１０は、昇温時に吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分）が基板１７側に向かって反りにくく、吸収層１１の変形自体及び変形量を小さく抑えるのに有利である。

図１６は、比較例１及び実施例３に関する、吸収層１１の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１６の縦軸は、吸収層１１（特に第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２）の積層方向Ｄｚの変位量（μｍ）を示す。

本件発明者は、上述の実施例１及び実施例２と同様に、実施例３についてもシミュレーションを行って、実施例３の検出素子１０によって奏される有利な効果を検証した。基本的には、上述の実施例１及び実施例２に関するシミュレーションと同様の条件下で、実施例３についてのシミュレーションを行った。

ただし実施例３については、第２収容開口部Ｓ２として４つの部分開口部Ｓ２ｐが設けられる検出素子１０（図１４及び図１５参照）に基づいてシミュレーションを行った。

また実施例３については、開口分離部１３ｂの延在方向Ｄｘ、Ｄｙの幅ｄ８が７０μｍに設定され、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の面積比が５０％に設定された。ここで言う「面積比」は、上述の実施例１及び実施例２の場合と同様に、吸収層１１全体の積層方向Ｄｚへの投影面積に対する、第２収容開口部Ｓ２（本例では４つの部分開口部Ｓ２ｐ）から露出する吸収層１１の部分の積層方向Ｄｚへの投影面積の比率を示す。

当該シミュレーションの結果、実施例３の吸収層１１（特に第２収容開口部Ｓ２から露出する部分）も、検出素子１０の昇温時に基板１７側に反らず、基板１７に接触及び衝突しないことが分かる。

図１７は、比較例２の検出素子１０を示す側断面図である。図１８は、図１７に示す支持体１３の平面図（特に図１７の下側から支持体１３を見た図）である。

図１７及び図１８に示す比較例２において、収容スペースＳは、有底凹部形状の支持体１３によって区画される。すなわち、収容スペースＳは第２収容開口部Ｓ２（図２等参照）を有していない。

そのため、吸収層１１の第２層面Ｆ２の全体が支持体１３に接触し、吸収層１１はキャビティ部Ｃ及び基板１７に向かってまったく露出しない。したがって、吸収層１１全体の積層方向Ｄｚへの投影面積に対する、第２収容開口部Ｓ２から露出する吸収層１１の部分の積層方向Ｄｚへの投影面積の比率（面積比）は０％である。

図１９は、比較例１、比較例２及び実施例１～実施例３に関する、吸収層１１の変位量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図１９の縦軸は、吸収層１１（特に第１評価ポイントＰ１及び第２評価ポイントＰ２）の積層方向Ｄｚの変位量（μｍ）を示す。

図２０は、比較例１、比較例２及び実施例１～実施例３に関する、検出素子１０の熱容量に関するシミュレーション結果を示すグラフである。図２０の縦軸は、検出素子１０の熱容量（１０^－８Ｊ／Ｋ）を示す。

上述のように昇温時における吸収層１１の反り（積層方向Ｄｚの変位）に関しては、実施例１～実施例３が良好なシミュレーション結果を示したのに対し、比較例１は吸収層１１が基板１７に接触するように反るシミュレーション結果を示した（図１９参照）。

なお比較例２については、図１９に示すように、実施例１～実施例３と同様に、吸収層１１が、検出素子１０の昇温時に第１収容開口部Ｓ１側に反って、基板１７に接触及び衝突しないシミュレーション結果を示した。

ただし比較例２の検出素子１０は、図２０に示すように、実施例１～実施例３の検出素子１０に比べて熱容量が大きくなり、時定数（＝熱容量×熱抵抗）を小さく抑える観点からは不利であることが分かる。なお比較例１の検出素子１０は、実施例１～実施例３の検出素子１０よりも小さな熱容量を示した。

図１９及び図２０からも明らかなように、実施例１～実施例３の検出素子１０は、「昇温時における吸収層１１及び基板１７の接触及び衝突の回避」及び「時定数の低減」をバランス良く両立するのに有利である。

なお比較例１及び比較例２の検出素子１０は、単に、実施例１～実施例３の検出素子１０によってもたらされる有利な作用効果を説明するための対比例として示されたに過ぎず、必ずしも本明細書に開示される発明の概念からは除外されない。すなわち比較例１及び比較例２の検出素子１０も、本明細書に開示される発明の概念に含まれうるものと理解されるべきである。

［第２実施形態］
図２１は、第２実施形態の検出素子１０の一例を示す側断面図である。

本実施形態において、上述の第１実施形態の検出素子１０（特に実施例１～実施例３の検出素子１０）と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態において、支持体１３は、複数の段差部（支持段差部１３ｃ）を有し、吸収層１１は複数の段差部（吸収段差部１１ａ）を有する。

図２１に示す例では、支持体１３のうち収容スペースＳを区画する部分（すなわち中央側に位置する支持体１３の内壁部分）が、複数の支持段差部１３ｃによって構成され、複数の段差面を形成する。一方、吸収層１１のうち支持体１３（特に支持段差部１３ｃ）によって直接的に支持される部分（すなわち吸収層１１の外周側部分）が、吸収段差部１１ａによって構成される。

吸収層１１の第１層面Ｆ１及び第２層面Ｆ２は、複数のステップ形状部Ｆ１ｓ、Ｆ２ｓを有する。図２１に示す例では、第１層面Ｆ１及び第２層面Ｆ２の外周側部分がステップ形状部Ｆ１ｓ、Ｆ２ｓによって構成され、第２層面Ｆ２のステップ形状部Ｆ２ｓは、支持段差部１３ｃの上面に対して隙間なく接触する。

図２１に示す第２収容開口部Ｓ２は、上述の第１実施形態の第２収容開口部Ｓ２と同様に、四角形（正方形）の平面形状を有するが、他の任意の平面形状を有しうる。したがって本実施形態の第２収容開口部Ｓ２は、例えば、円形又は楕円形の平面形状を有してもよいし（図１２参照）、互いに分離された複数の部分開口部（図１５参照）を有してもよい。

本実施形態の検出素子１０の他の構成は、上述の第１実施形態の検出素子１０と同様である。

階段状構造の吸収層１１を備える本実施形態の検出素子１０は、検出波Ｌの受光効率の向上を期待できる点で有利である。

［変形例］
上述の検出素子１０は、撮像システム１００（図１参照）以外の電子機器にも応用可能である。また上述の撮像システム１００は、人間以外の存在物（例えば他の動物、植物及び物体）を撮像してもよく、任意の用途及び目的に使用可能である。

例えば、検出素子１０及び撮像システム１００は、空港などにおける身体チェックのためのカメラ、監視カメラ、流通物（宅配物を含む）をチェックする装置、及び他のセキュリティ装置に対し、応用されてもよい。また検出素子１０及び撮像システム１００は、物体内部の透視検査装置、混入異物検査装置、物体厚み計測装置、及び液体や粉体などの内容物の量を確認するための計測装置に対し、応用されてもよい。また検出素子１０及び撮像システム１００は、患部を撮像する医療装置及び他のライフサイエンス分野で使用される装置に対し、応用されてもよい。

また図１に示す撮像システム１００は、いわゆるアクティブイメージセンサとして構成されるが、検出素子１０及び撮像システム１００は、被写体自体から放射される電磁波を検出波Ｌとして利用するパッシブイメージセンサに応用されてもよい。

本明細書で開示されている実施形態及び変形例はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態及び変形例は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が全体的に又は部分的に組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果がもたらされてもよい。

上述の技術的思想を具現化する技術的カテゴリーは限定されない。例えば上述の装置を製造する方法或いは使用する方法に含まれる１又は複数の手順（ステップ）をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的（non-transitory）な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。

［付記］
本開示は以下の構成を取ることもできる。

［項目１］
１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、
前記吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、
前記吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、
前記収容スペースは、前記電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、前記第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、
前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の面積は、前記第１収容開口部の面積よりも小さい、
検出素子。

［項目２］
前記吸収層は、第１層面と、前記第１層面とは反対側に位置し且つ前記第２収容開口部から部分的に露出する第２層面と、を有し、
前記支持体は、前記第２層面に部分的に接触する、
項目１に記載の検出素子。

［項目３］
前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の１０％以上である、項目２に記載の検出素子。

［項目４］
前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の７５％以下である、項目２又は３に記載の検出素子。

［項目５］
前記吸収層の線膨張係数は、前記支持体の線膨張係数よりも大きい、項目１～４のいずれかに記載の検出素子。

［項目６］
前記吸収層の線膨張係数と前記支持体の線膨張係数との差は６ｐｐｍ／Ｋ以上である、項目５に記載の検出素子。

［項目７］
前記第２収容開口部は多角形の平面形状を有する、項目１～６のいずれかに記載の検出素子。

［項目８］
前記第２収容開口部は円形又は楕円形の平面形状を有する、項目１～７のいずれかに記載の検出素子。

［項目９］
前記第２収容開口部は、互いに分離された複数の部分開口部を有する、項目１～８のいずれかに記載の検出素子。

［項目１０］
前記支持体は、前記収容スペースを区画し且つ前記吸収層に接触する段差面を有する、項目１～９のいずれかに記載の検出素子。

［項目１１］
前記吸収層は複数の段差部を有する、項目１～１０のいずれかに記載の検出素子。

［項目１２］
前記第１層面は複数のステップ形状部を有する、項目２、及び項目２を引用する項目３～１１のいずれかに記載の検出素子。

［項目１３］
前記吸収層の温度が上がることで、前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分は前記第１収容開口部側に湾曲する、項目１～１２のいずれかに記載の検出素子。

［項目１４］
前記支持体は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向と垂直を成す方向に延び且つ前記第２収容開口部を区画する開口区画部を有し、
前記吸収層の少なくとも一部は、前記開口区画部上に位置し、
前記開口区画部は、温度が上がることで、前記第１収容開口部側に湾曲する、
項目１～１３のいずれかに記載の検出素子。

［項目１５］
前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分と対面する構造部材を備える、項目１～１４のいずれかに記載の検出素子。

［項目１６］
前記支持体は絶縁性を有する、項目１～１５のいずれかに記載の検出素子。

［項目１７］
検出素子を備える電子機器であって、
検出素子は、
１００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、
前記吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、
前記吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、
前記収容スペースは、前記電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、前記第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、
前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の面積は、前記第１収容開口部の面積よりも小さい、
電子機器。

［項目１８］
前記吸収層は、第１層面と、前記第１層面とは反対側に位置し且つ前記第２収容開口部から部分的に露出する第２層面と、を有し、
前記支持体は、前記第２層面に部分的に接触する、
項目１７に記載の電子機器。

［項目１９］
前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の１０％以上である、項目１８に記載の電子機器。

［項目２０］
前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の７５％以下である、項目１８又は１９に記載の電子機器。

［項目２１］
前記吸収層の線膨張係数は、前記支持体の線膨張係数よりも大きい、項目１７～２０のいずれかに記載の電子機器。

［項目２２］
前記吸収層の線膨張係数と前記支持体の線膨張係数との差は６ｐｐｍ／Ｋ以上である、項目２１に記載の電子機器。

［項目２３］
前記第２収容開口部は多角形の平面形状を有する、項目１７～２２のいずれかに記載の電子機器。

［項目２４］
前記第２収容開口部は円形又は楕円形の平面形状を有する、項目１７～２３のいずれかに記載の電子機器。

［項目２５］
前記第２収容開口部は、互いに分離された複数の部分開口部を有する、項目１７～２４のいずれかに記載の電子機器。

［項目２６］
前記支持体は、前記収容スペースを区画し且つ前記吸収層に接触する段差面を有する、項目１７～２５のいずれかに記載の電子機器。

［項目２７］
前記吸収層は複数の段差部を有する、項目１７～２６のいずれかに記載の電子機器。

［項目２８］
前記第１層面は複数のステップ形状部を有する、項目１８、及び項目１８を引用する項目１９～２７のいずれかに記載の電子機器。

［項目２９］
前記吸収層の温度が上がることで、前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分は前記第１収容開口部側に湾曲する、項目１７～２８のいずれかに記載の電子機器。

［項目３０］
前記支持体は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向と垂直を成す方向に延び且つ前記第２収容開口部を区画する開口区画部を有し、
前記吸収層の少なくとも一部は、前記開口区画部上に位置し、
前記開口区画部は、温度が上がることで、前記第１収容開口部側に湾曲する、
項目１７～２９のいずれかに記載の電子機器。

［項目３１］
前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分と対面する構造部材を備える、項目１７～３０のいずれかに記載の電子機器。

［項目３２］
前記支持体は絶縁性を有する、項目１７～３１のいずれかに記載の電子機器。

１０ 検出素子
１１ 吸収層
１１ａ 吸収段差部
１２ａ 第１熱電素子
１２ｂ 第２熱電素子
１３ 支持体
１３ａ 開口区画部
１３ｂ 開口分離部
１３ｃ 支持段差部
１４ 第１絶縁層
１５ リード
１６ 第２絶縁層
１７ 基板
１００ 撮像システム
１０１ 送波ユニット
１０２ 受波ユニット
１０３ 制御ユニット
１０４ 端末デバイス
１１０ 光学系
１１１ 撮像部
２００ 被写体
２０１ 衣服
２１０ 携帯品
Ａ 熱起電流
Ｃ キャビティ部
Ｄｘ 延在方向
Ｄｙ 延在方向
Ｄｚ 積層方向
Ｆ１ 第１層面
Ｆ１ｓ ステップ形状部
Ｆ２ 第２層面
Ｆ２ｓ ステップ形状部
Ｌ 検出波
Ｐ１ 第１評価ポイント
Ｐ２ 第２評価ポイント
Ｓ 収容スペース
Ｓ１ 第１収容開口部
Ｓ２ 第２収容開口部
Ｓ２ｐ 部分開口部

Claims (17)

1. １００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、
   前記吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、
   前記吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、
   前記収容スペースは、前記電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、前記第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、
   前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の面積は、前記第１収容開口部の面積よりも小さい、
   検出素子。
2. 前記吸収層は、第１層面と、前記第１層面とは反対側に位置し且つ前記第２収容開口部から部分的に露出する第２層面と、を有し、
   前記支持体は、前記第２層面に部分的に接触する、
   請求項１に記載の検出素子。
3. 前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の１０％以上である、請求項２に記載の検出素子。
4. 前記第２収容開口部の面積は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向に関する前記第１層面の投影面積の７５％以下である、請求項２に記載の検出素子。
5. 前記吸収層の線膨張係数は、前記支持体の線膨張係数よりも大きい、請求項１に記載の検出素子。
6. 前記吸収層の線膨張係数と前記支持体の線膨張係数との差は６ｐｐｍ／Ｋ以上である、請求項５に記載の検出素子。
7. 前記第２収容開口部は多角形の平面形状を有する、請求項１に記載の検出素子。
8. 前記第２収容開口部は円形又は楕円形の平面形状を有する、請求項１に記載の検出素子。
9. 前記第２収容開口部は、互いに分離された複数の部分開口部を有する、請求項１に記載の検出素子。
10. 前記支持体は、前記収容スペースを区画し且つ前記吸収層に接触する段差面を有する、請求項１に記載の検出素子。
11. 前記吸収層は複数の段差部を有する、請求項１に記載の検出素子。
12. 前記第１層面は複数のステップ形状部を有する、請求項２に記載の検出素子。
13. 前記吸収層の温度が上がることで、前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分は前記第１収容開口部側に湾曲する、請求項１に記載の検出素子。
14. 前記支持体は、前記吸収層及び前記支持体の積層方向と垂直を成す方向に延び且つ前記第２収容開口部を区画する開口区画部を有し、
    前記吸収層の少なくとも一部は、前記開口区画部上に位置し、
    前記開口区画部は、温度が上がることで、前記第１収容開口部側に湾曲する、
    請求項１に記載の検出素子。
15. 前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の部分と対面する構造部材を備える、請求項１に記載の検出素子。
16. 前記支持体は絶縁性を有する、請求項１に記載の検出素子。
17. 検出素子を備える電子機器であって、
    検出素子は、
    １００μｍ～３０００μｍのうちの少なくとも一部の範囲の波長域に含まれる電磁波を受けて熱を発する吸収層と、
    前記吸収層が発する熱に応じた電流を生じる熱電素子と、
    前記吸収層が位置づけられる収容スペースを有する支持体と、を備え、
    前記収容スペースは、前記電磁波が入射する側に位置する第１収容開口部と、前記第１収容開口部とは反対側に位置する第２収容開口部と、を有し、
    前記第２収容開口部から露出する前記吸収層の面積は、前記第１収容開口部の面積よりも小さい、
    電子機器。