JP2612282B2 - 光センサー - Google Patents
光センサーInfo
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- JP2612282B2 JP2612282B2 JP62279125A JP27912587A JP2612282B2 JP 2612282 B2 JP2612282 B2 JP 2612282B2 JP 62279125 A JP62279125 A JP 62279125A JP 27912587 A JP27912587 A JP 27912587A JP 2612282 B2 JP2612282 B2 JP 2612282B2
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- superconductor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光センサーに関する。詳しく述べると、超
電導トンネル接合からなる光センサーに関する。
電導トンネル接合からなる光センサーに関する。
（従来の技術） 紫外光から赤外光に及び広い波長域において高い感度
を有する光センサーは、放射温度計や光通信用の受光素
子として重要な位置を占めている。
を有する光センサーは、放射温度計や光通信用の受光素
子として重要な位置を占めている。
一般に、超電導体に光が吸収されると、光は電子を励
起したり音響粒子（phnon、以下フォノンという）を生
成したりする。その結果、超電導体のエネルギーギャッ
プの上に多数の励起された電子（以下、過剰準粒子と呼
ぶ）が生成される。実際、理論的には、超電導体のギャ
ップエネルギーが1.15meVの錫の場合で、光子（photo
n、以下フォトンという）のエネルギーＥ（eV）、また
そのフォトン１個で生成される過剰準粒子の数をＮとす
ると、Ｎがほぼ1000Eとなることが知られている［ニュ
ークリヤ・インスツルメント アンド・メリッド（Nucl
ear Instruments and Methods）等196巻第275〜277頁、
1982年］。このことは、例えば波長12.4μｍの赤外光１
個でも約100個の準粒子を生成し得ることを意味してい
る。これは、従来の半導体を用いた光センサーでは、フ
ォトン１個当り平均してせいぜい１個の電子しかエネル
ギーギャップの上に励起できないのと比べた場合に大き
く異なっている点である。このため、超電導トンネル接
合を用いた光センサーは、紫外光から波長数100μｍの
赤外光に対する高感度センサーとなり得ることを示唆し
ている。
起したり音響粒子（phnon、以下フォノンという）を生
成したりする。その結果、超電導体のエネルギーギャッ
プの上に多数の励起された電子（以下、過剰準粒子と呼
ぶ）が生成される。実際、理論的には、超電導体のギャ
ップエネルギーが1.15meVの錫の場合で、光子（photo
n、以下フォトンという）のエネルギーＥ（eV）、また
そのフォトン１個で生成される過剰準粒子の数をＮとす
ると、Ｎがほぼ1000Eとなることが知られている［ニュ
ークリヤ・インスツルメント アンド・メリッド（Nucl
ear Instruments and Methods）等196巻第275〜277頁、
1982年］。このことは、例えば波長12.4μｍの赤外光１
個でも約100個の準粒子を生成し得ることを意味してい
る。これは、従来の半導体を用いた光センサーでは、フ
ォトン１個当り平均してせいぜい１個の電子しかエネル
ギーギャップの上に励起できないのと比べた場合に大き
く異なっている点である。このため、超電導トンネル接
合を用いた光センサーは、紫外光から波長数100μｍの
赤外光に対する高感度センサーとなり得ることを示唆し
ている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の超電導トンネル接合を用いた光
センサーでは、超電導トンネル接合内で、光によってエ
ネルギーギャップの上に励起された電子の多くが、信号
として該接合から外部に取出される前に再結合してしま
い、信号に寄与せず、応答速度も遅いという欠点があっ
た。
センサーでは、超電導トンネル接合内で、光によってエ
ネルギーギャップの上に励起された電子の多くが、信号
として該接合から外部に取出される前に再結合してしま
い、信号に寄与せず、応答速度も遅いという欠点があっ
た。
光によってエネルギーギャップよりエネルギー的に充
分高く励起された電子は、他の電子をエネルギーギャッ
プの上に励起したり、あるいはフォノンを放出したりし
ながら急速にエネルギーを失い、エネルギーギャップの
直上まで緩和する。この緩和に要する時間は短く（数百
pS以下）、この緩和中に放出されるフォノンのうち、エ
ネルギーΩが２Δ以上（ここで２Δは超電導体のギャッ
プエネルギー）のフォノン（Ω≧２Δ）の大部分は他の
電子をさらにエネルギーギャップの上に励起されるのに
寄与する。このようにしてエネルギーギャップの直上に
緩和した電子（以下、過剰準粒子と呼ぶ）も全て電流信
号として外部に取出せる訳ではない。すなわち、過剰準
粒子の一部は電流信号として取出される訳ではない。す
なわち、過剰準粒子の一部は電流信号としては取出され
る前に再結合してしまう。
分高く励起された電子は、他の電子をエネルギーギャッ
プの上に励起したり、あるいはフォノンを放出したりし
ながら急速にエネルギーを失い、エネルギーギャップの
直上まで緩和する。この緩和に要する時間は短く（数百
pS以下）、この緩和中に放出されるフォノンのうち、エ
ネルギーΩが２Δ以上（ここで２Δは超電導体のギャッ
プエネルギー）のフォノン（Ω≧２Δ）の大部分は他の
電子をさらにエネルギーギャップの上に励起されるのに
寄与する。このようにしてエネルギーギャップの直上に
緩和した電子（以下、過剰準粒子と呼ぶ）も全て電流信
号として外部に取出せる訳ではない。すなわち、過剰準
粒子の一部は電流信号として取出される訳ではない。す
なわち、過剰準粒子の一部は電流信号としては取出され
る前に再結合してしまう。
したがって、本発明の目的は、新規な光センサーを提
供することにある。本発明の他の目的は、検出効果の高
い超電導体光センサーを提供することにある。
供することにある。本発明の他の目的は、検出効果の高
い超電導体光センサーを提供することにある。
（問題点を解決するための手段） これらの諸目的は、超電導体層と超電導体層または半
導体層とを一層のトンネルバリア層を介して積層して構
成される超電導トンネル接合において、少なくとも１層
の超電導体層をエネルギーギャップの大きさの異なる３
層以上の材料で構成し、トンネルバリア層に対して外側
の層の方がよりエネルギーギャップが大であることを特
徴とする超電導トンネル接合を用いた光センサーにより
達成される。
導体層とを一層のトンネルバリア層を介して積層して構
成される超電導トンネル接合において、少なくとも１層
の超電導体層をエネルギーギャップの大きさの異なる３
層以上の材料で構成し、トンネルバリア層に対して外側
の層の方がよりエネルギーギャップが大であることを特
徴とする超電導トンネル接合を用いた光センサーにより
達成される。
また、上記諸目的は、超電導体層と超電導体層または
半導体層とを一層のトンネルバリア層を介して積層して
構成される超電導トンネル接合において、トンネルバリ
ア層に対して外側の層の方がよりエネルギーギャップが
大であるように連続的に変化するように、超電導体層を
連続的にエネルギーギャップの異なる材料で構成したこ
とを特徴とする超電導トンネル接合を用いた光センサー
によっても達成される。
半導体層とを一層のトンネルバリア層を介して積層して
構成される超電導トンネル接合において、トンネルバリ
ア層に対して外側の層の方がよりエネルギーギャップが
大であるように連続的に変化するように、超電導体層を
連続的にエネルギーギャップの異なる材料で構成したこ
とを特徴とする超電導トンネル接合を用いた光センサー
によっても達成される。
（作用） 本発明は、光照射時に超電導体層中で光によって生成
された過剰準粒子が拡散によってトンネルバリヤ層に達
し、さらにトンネル効果により該トンネルバリヤを通り
抜けて信号電流を生じることにより該信号電流の測定に
より光を検出するものであるが、該超電導体層の層厚が
厚いほど信号電流の取出しに時間がかかり、その間の再
結合による準粒子の消滅が増えるので、少なくとも一層
の超電導体層をエネルギーギャップの大きさの異なる、
特にトンネルバリヤ層に接した層のエネルギーギャップ
が最小となるようにエネルギーギャップの異なる３層以
上の材料で構成することにより拡散によって動き廻って
いる過剰準粒子をトンネルバリヤ壁に接した超電導体層
に集めて閉じ込める効果を生じるものである。そして、
これにより光の検出は、全体の厚い超電導体層で行なわ
れ、かつ効率的に過剰準粒子を信号電流として取出すこ
とができるのである。
された過剰準粒子が拡散によってトンネルバリヤ層に達
し、さらにトンネル効果により該トンネルバリヤを通り
抜けて信号電流を生じることにより該信号電流の測定に
より光を検出するものであるが、該超電導体層の層厚が
厚いほど信号電流の取出しに時間がかかり、その間の再
結合による準粒子の消滅が増えるので、少なくとも一層
の超電導体層をエネルギーギャップの大きさの異なる、
特にトンネルバリヤ層に接した層のエネルギーギャップ
が最小となるようにエネルギーギャップの異なる３層以
上の材料で構成することにより拡散によって動き廻って
いる過剰準粒子をトンネルバリヤ壁に接した超電導体層
に集めて閉じ込める効果を生じるものである。そして、
これにより光の検出は、全体の厚い超電導体層で行なわ
れ、かつ効率的に過剰準粒子を信号電流として取出すこ
とができるのである。
（実施例） つぎに、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明による光センサーのを説明するため
の概念的断面図である。
の概念的断面図である。
第１図において、光センサー１は、基板２上に超電導
体層または半導体層３が形成され、その表面にトンネル
バリヤ層４が形成され、さらにその表面に超電導体層５
が形成されている。この超電導体層５は、トンネルバリ
ヤ層４に近い個所ほどエネルギーギャップの小さい超電
導体層で形成され、一方、外側に位置するほどエネルギ
ーギャップの大きい超電導体層で形成されている。な
お、該層３および５にはそれぞれ電極8,9が接続されて
いる。
体層または半導体層３が形成され、その表面にトンネル
バリヤ層４が形成され、さらにその表面に超電導体層５
が形成されている。この超電導体層５は、トンネルバリ
ヤ層４に近い個所ほどエネルギーギャップの小さい超電
導体層で形成され、一方、外側に位置するほどエネルギ
ーギャップの大きい超電導体層で形成されている。な
お、該層３および５にはそれぞれ電極8,9が接続されて
いる。
このような構造を有する光センサー１は、トンネルバ
リヤ層に遠いエネルギーギャップの大きい超電導体層に
入射された光は該超電導体層内の電子を励起し、この励
起された電子は拡散によりトンネルバリヤ層４側のより
エネルギーギャップの小さい超電導体層において閉じ込
められるのでトンネルバリヤ層４へ到達しやすく、トン
ネル効果によってトンネルバリヤ層４を通過して電流信
号として検出される。
リヤ層に遠いエネルギーギャップの大きい超電導体層に
入射された光は該超電導体層内の電子を励起し、この励
起された電子は拡散によりトンネルバリヤ層４側のより
エネルギーギャップの小さい超電導体層において閉じ込
められるのでトンネルバリヤ層４へ到達しやすく、トン
ネル効果によってトンネルバリヤ層４を通過して電流信
号として検出される。
なお、もしこの光センサー１に外部からかける電圧の
極性を逆にすれば、励起された電子がトンネルバリヤ層
を通過するかわりに、空孔がトンネルバリヤ層を通過す
るようになり電流信号として検出される。このことは、
以下の実施例においても同様である。すなわち本発明
は、センサーに外部からかけるバイアス電圧の極性には
よらない。
極性を逆にすれば、励起された電子がトンネルバリヤ層
を通過するかわりに、空孔がトンネルバリヤ層を通過す
るようになり電流信号として検出される。このことは、
以下の実施例においても同様である。すなわち本発明
は、センサーに外部からかけるバイアス電圧の極性には
よらない。
そこで以下では、励起された電子がトンネルバリヤ層
を通過するようにバイアス電圧をかけた場合だけについ
て述べる。
を通過するようにバイアス電圧をかけた場合だけについ
て述べる。
第２図は、本発明による光センサーの他の実施態様に
おける各層の層厚とエネルギー準位との関係を示す説明
図である。同図においては、トンネルバリヤ層24に対し
て、該トンネルバリヤ層24に近い側から、エネルギーギ
ャップの小さい超電導体層26を形成し、外部へ向って順
次エネルギーギャップのより大きい超電導体層27a,27b,
……27nと段階的にエネルギーギャップが大きくなるよ
うに複数層の超電導体層を積層することにより一方の超
電導体層25を形成する。トンネルバリヤ層24に対して前
記超電導体層25と反対側に超電導体層または半導体層23
を設ける。
おける各層の層厚とエネルギー準位との関係を示す説明
図である。同図においては、トンネルバリヤ層24に対し
て、該トンネルバリヤ層24に近い側から、エネルギーギ
ャップの小さい超電導体層26を形成し、外部へ向って順
次エネルギーギャップのより大きい超電導体層27a,27b,
……27nと段階的にエネルギーギャップが大きくなるよ
うに複数層の超電導体層を積層することにより一方の超
電導体層25を形成する。トンネルバリヤ層24に対して前
記超電導体層25と反対側に超電導体層または半導体層23
を設ける。
第３図は、本発明による光センサーのさらに他の実施
態様における各層の層厚とエネルギー準位との関係を示
す説明図である。同図においては、トンネルバリヤ層44
に対して、該トンネルバリヤ層44に近い側から外部へ向
って順次エネルギーギャップの小さいものから大きいも
のへ連続的に変化させて超電導体層45を形成したもので
ある。また、トンネルバリヤ層44に対して前記超電導体
層45と反対側に超電導体層または半導体層43を設ける。
エネルギーギャップの変化は、第３図の直線Ａに示すよ
うに直線状でもよいが、曲線ＢまたはＣに示すように曲
線状でもよい。
態様における各層の層厚とエネルギー準位との関係を示
す説明図である。同図においては、トンネルバリヤ層44
に対して、該トンネルバリヤ層44に近い側から外部へ向
って順次エネルギーギャップの小さいものから大きいも
のへ連続的に変化させて超電導体層45を形成したもので
ある。また、トンネルバリヤ層44に対して前記超電導体
層45と反対側に超電導体層または半導体層43を設ける。
エネルギーギャップの変化は、第３図の直線Ａに示すよ
うに直線状でもよいが、曲線ＢまたはＣに示すように曲
線状でもよい。
第４図は、本発明による光センサーの別の実施態様に
おける各層の層厚とエネルギー準位との関係を示す説明
図である。同図においては、トンネルバリヤ層64に対し
て、該トンネルバリヤ層64の近い側にエネルギーギャッ
プの小さい超電導体層66を形成し、ついで該層から外部
へ向って順次エネルギーギャップの小さいものから大き
いものへ連続的に変化させて超電導体層67を形成するこ
とにより超電導体層65が形成される。その変化の度合は
第３図と同様である。また、トンネルバリヤ層64に対し
て前記超電導体層65と反対側に超電導体層または半導体
層63を設ける。
おける各層の層厚とエネルギー準位との関係を示す説明
図である。同図においては、トンネルバリヤ層64に対し
て、該トンネルバリヤ層64の近い側にエネルギーギャッ
プの小さい超電導体層66を形成し、ついで該層から外部
へ向って順次エネルギーギャップの小さいものから大き
いものへ連続的に変化させて超電導体層67を形成するこ
とにより超電導体層65が形成される。その変化の度合は
第３図と同様である。また、トンネルバリヤ層64に対し
て前記超電導体層65と反対側に超電導体層または半導体
層63を設ける。
第2,3,4図の3,23,43,63の層として、超電導体でなく
半導体を用いる場合には、その層内のエネルギー構造は
超電導体の場合のように一定にならず、膜厚方向で変化
することになる。しかしその場合も、超電導体の場合と
同様に、半導体層3,23,43,63のトンネル障壁に接した部
分のエネルギーギャップの上限のエネルギーが超電導体
層6,26,45,66のエネルギーギャップの上限のエネルギー
より小さく、下限のエネルギーより大きくなるように外
部から光センサーにかけておく電圧を調整すればよい。
半導体を用いる場合には、その層内のエネルギー構造は
超電導体の場合のように一定にならず、膜厚方向で変化
することになる。しかしその場合も、超電導体の場合と
同様に、半導体層3,23,43,63のトンネル障壁に接した部
分のエネルギーギャップの上限のエネルギーが超電導体
層6,26,45,66のエネルギーギャップの上限のエネルギー
より小さく、下限のエネルギーより大きくなるように外
部から光センサーにかけておく電圧を調整すればよい。
なお、以上は、エネルギーギャップ変化の代表例を示
したが、これらを適宜組合わせたものあるいは他の変化
のものでもよいことはもちろんである。また、トンネル
バリヤ層は、通常１層であるが、必要により複数層設け
てもよい。
したが、これらを適宜組合わせたものあるいは他の変化
のものでもよいことはもちろんである。また、トンネル
バリヤ層は、通常１層であるが、必要により複数層設け
てもよい。
本発明で使用される超電導体層を形成する材料として
は、超電導作用を有する材料であれば特に限定されるも
のではないが、一例を挙げると、例えばアルミニウム、
インジウム、錫、鉛、タンタル、ニオブ、バナジウム、
Nb3Sn、Nb3Ge、Nb3Al、Nb3Ga,NbN、Nb3Al0.75Ge0.25、N
b0.55Ti0.45、V3Ga,V3Si、Pb1Mo5.1S6（SN）ｘ高分子等
がある。また、トンネルバリヤ層を形成する材料として
は、上記材料の酸化物、例えばアルミナ、酸化インジウ
ム、酸化錫、酸化鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化
マグネシウム、シリカ等がある。もちろん、電導体層の
酸化物以外の絶縁体を用いてもよく、半導体でもよい。
半導体層としては、前記超電導体の他に、錫、ケイ素、
GaAs、Al0.5Ga0.5As、PGaAs、PAlGaAs等の半導体があ
る。基板は、金属、絶縁体、半導体材料等により形成さ
れる。
は、超電導作用を有する材料であれば特に限定されるも
のではないが、一例を挙げると、例えばアルミニウム、
インジウム、錫、鉛、タンタル、ニオブ、バナジウム、
Nb3Sn、Nb3Ge、Nb3Al、Nb3Ga,NbN、Nb3Al0.75Ge0.25、N
b0.55Ti0.45、V3Ga,V3Si、Pb1Mo5.1S6（SN）ｘ高分子等
がある。また、トンネルバリヤ層を形成する材料として
は、上記材料の酸化物、例えばアルミナ、酸化インジウ
ム、酸化錫、酸化鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化
マグネシウム、シリカ等がある。もちろん、電導体層の
酸化物以外の絶縁体を用いてもよく、半導体でもよい。
半導体層としては、前記超電導体の他に、錫、ケイ素、
GaAs、Al0.5Ga0.5As、PGaAs、PAlGaAs等の半導体があ
る。基板は、金属、絶縁体、半導体材料等により形成さ
れる。
これらの各層は、例えば真空蒸着法、スパッタリング
法、気相成長法等の方法により形成される。
法、気相成長法等の方法により形成される。
比較例 ニオブおよびアルミニウムをそれぞれ蒸着するための
電子銃を備えた超高真空蒸着装置に、第１図に示すよう
に、厚さ0.4mmのケイ素基板２を導入した。まず電子銃
からの電子ビーム加熱によりアルミニウムを蒸発させ、
基板２上にアルミニウムの薄膜３（膜厚500Å）を形成
させたのち、酸素を供給してその表面を酸化して酸化ア
ルミニウム薄膜４（膜厚約20Å）を形成させた。さら
に、前記と同様な方法でアルミニウムの薄膜６（膜厚50
0Å）およびその表面にニオブの薄膜７（膜厚2,000Å）
を形成させることにより光センサーを得た。
電子銃を備えた超高真空蒸着装置に、第１図に示すよう
に、厚さ0.4mmのケイ素基板２を導入した。まず電子銃
からの電子ビーム加熱によりアルミニウムを蒸発させ、
基板２上にアルミニウムの薄膜３（膜厚500Å）を形成
させたのち、酸素を供給してその表面を酸化して酸化ア
ルミニウム薄膜４（膜厚約20Å）を形成させた。さら
に、前記と同様な方法でアルミニウムの薄膜６（膜厚50
0Å）およびその表面にニオブの薄膜７（膜厚2,000Å）
を形成させることにより光センサーを得た。
このようにして得られた光センサー１の超電導トンネ
ル接合に約50ガウスの磁場をかけてDCジョセフリン電流
が流れないようにして超電導トンネル接合にトンネル電
流を流しておき、波長78nm、パルス幅１μｓのパルス光
を照射してトンネル接合を流れる電流の変化を電極8,9
より信号として取出した。電気的雑音から識別できる信
号が得られた最小照射光パワーは1nWであった。
ル接合に約50ガウスの磁場をかけてDCジョセフリン電流
が流れないようにして超電導トンネル接合にトンネル電
流を流しておき、波長78nm、パルス幅１μｓのパルス光
を照射してトンネル接合を流れる電流の変化を電極8,9
より信号として取出した。電気的雑音から識別できる信
号が得られた最小照射光パワーは1nWであった。
実施例 ニオブとアルミニウムとをそれぞれの蒸着源用の二つ
の電子ビーム加熱式ルツボを備えた超高真空蒸着装置
で、第４図に示すように、まず、アルミニウムのみを蒸
着してアルミニウム膜63（膜厚500Å）を形成させた。
さらに、蒸着装置内に酸素ガスを導入してアルミニウム
膜表面の数10Åを酸化してトンネルバリヤ層64を形成さ
せた。このトンネリバリヤ層64の表面にアルミニウム膜
66（膜厚500Å）を蒸着し、さらにそのうえに、ニオブ
は５Å／秒の一定の蒸着速度で蒸着し、アルミニウムは
５Å／秒の蒸着速度から徐々に0.1Å／秒の蒸着速度ま
で減少させることによって、NbyAl膜67（膜厚1000Å）
（ｙは0.5〜１まで変化）を形成させることにより超電
導トンネル接合を有する光センサーを得た。
の電子ビーム加熱式ルツボを備えた超高真空蒸着装置
で、第４図に示すように、まず、アルミニウムのみを蒸
着してアルミニウム膜63（膜厚500Å）を形成させた。
さらに、蒸着装置内に酸素ガスを導入してアルミニウム
膜表面の数10Åを酸化してトンネルバリヤ層64を形成さ
せた。このトンネリバリヤ層64の表面にアルミニウム膜
66（膜厚500Å）を蒸着し、さらにそのうえに、ニオブ
は５Å／秒の一定の蒸着速度で蒸着し、アルミニウムは
５Å／秒の蒸着速度から徐々に0.1Å／秒の蒸着速度ま
で減少させることによって、NbyAl膜67（膜厚1000Å）
（ｙは0.5〜１まで変化）を形成させることにより超電
導トンネル接合を有する光センサーを得た。
このようにして得られた光センサーについて、比較例
と同様な試験を行なったところ、得られた最小照射光パ
ワーは0.5nWであり、比較例より好感度となった。
と同様な試験を行なったところ、得られた最小照射光パ
ワーは0.5nWであり、比較例より好感度となった。
（発明の効果） 以上の述べたように本発明は、超電導体層と超電導体
層または半導体層とを少なくとも１層のトンネルバリヤ
層を介して積層して構成される超電導トンネル接合にお
いて、少なくとも１層の超電導体層をエネルギーギャッ
プの大きさの異なる３層以上の材料で構成するか、ある
いはエネルギーギャップが連続的に変化するように、超
電導体層を連続的にエネルギーギャップの異なる材料で
構成したことを特徴とする超電導トンネル接合を用いた
光センサーであるから、トンネルバリヤ層側にいくほど
エネルギーギャップが小さい超電導トンネル接合が形成
される。このため、超電導体層に入射された光により励
起された電子はトンネルバリヤ層側に進むにしたがっ
て、狭い領域内に閉じ込められ、従来品と比べて検出素
子から外部の信号処理回路への信号電荷収集時間が大幅
に短くでき、検出効率が増大するという利点がある。
層または半導体層とを少なくとも１層のトンネルバリヤ
層を介して積層して構成される超電導トンネル接合にお
いて、少なくとも１層の超電導体層をエネルギーギャッ
プの大きさの異なる３層以上の材料で構成するか、ある
いはエネルギーギャップが連続的に変化するように、超
電導体層を連続的にエネルギーギャップの異なる材料で
構成したことを特徴とする超電導トンネル接合を用いた
光センサーであるから、トンネルバリヤ層側にいくほど
エネルギーギャップが小さい超電導トンネル接合が形成
される。このため、超電導体層に入射された光により励
起された電子はトンネルバリヤ層側に進むにしたがっ
て、狭い領域内に閉じ込められ、従来品と比べて検出素
子から外部の信号処理回路への信号電荷収集時間が大幅
に短くでき、検出効率が増大するという利点がある。
第１図は本発明による光センサーの概略断面図であり、
また第２〜４図は本発明による光センサーの層厚とエネ
ルギーギャップとの関係を説明するための概略図であ
る。 １……光センサー、２……基板、 3,23,43,63……超電導体層または半導体層、 4,24,44,64……トンネルバリヤ層、 5,25,45,65……超電導体層、 6,26,66……エネルギーギャップの小さい超電導体層。
また第２〜４図は本発明による光センサーの層厚とエネ
ルギーギャップとの関係を説明するための概略図であ
る。 １……光センサー、２……基板、 3,23,43,63……超電導体層または半導体層、 4,24,44,64……トンネルバリヤ層、 5,25,45,65……超電導体層、 6,26,66……エネルギーギャップの小さい超電導体層。
Claims (2)
- 【請求項１】超電導体層と超電導体層または半導体層と
を一層のトンネルバリア層を介して積層して構成される
超電導トンネル接合において、少なくとも１層の超電導
体層をエネルギーギャップの大きさの異なる３層以上の
材料で構成し、トンネルバリア層に対して外側の層の方
がよりエネルギーギャップが大であることを特徴とする
超電導トンネル接合を用いた光センサー。 - 【請求項２】超電導体層と超電導体層または半導体層と
を一層のトンネルバリア層を介して積層して構成される
超電導トンネル接合において、トンネルバリア層に対し
て外側の層の方がよりエネルギーギャップが大であるよ
うに連続的に変化するように、超電導体層を連続的にエ
ネルギーギャップの異なる材料で構成したことを特徴と
する超電導トンネル接合を用いた光センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62279125A JP2612282B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62279125A JP2612282B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122179A JPH01122179A (ja) | 1989-05-15 |
| JP2612282B2 true JP2612282B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=17606777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62279125A Expired - Lifetime JP2612282B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612282B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5098065B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2012-12-12 | 国立大学法人埼玉大学 | Ａｌ系超伝導フォトン検出器の製造方法、Ａｌ系超伝導フォトン検出器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634414B2 (ja) * | 1986-01-14 | 1994-05-02 | 富士通株式会社 | 超伝導デバイス |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP62279125A patent/JP2612282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ Ｌｅｔｔ．５０（２）［１９８７］ＰＰ．２９３−２９５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01122179A (ja) | 1989-05-15 |
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