JP3018174B1 - Physical / chemical phenomena detector - Google Patents

Physical / chemical phenomena detector

Info

Publication number
JP3018174B1
JP3018174B1 JP10286446A JP28644698A JP3018174B1 JP 3018174 B1 JP3018174 B1 JP 3018174B1 JP 10286446 A JP10286446 A JP 10286446A JP 28644698 A JP28644698 A JP 28644698A JP 3018174 B1 JP3018174 B1 JP 3018174B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field emission
sensor
electron source
emission type
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10286446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000111424A (en
Inventor
和明 澤田
隆男 安藤
Original Assignee
静岡大学長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 静岡大学長 filed Critical 静岡大学長
Priority to JP10286446A priority Critical patent/JP3018174B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3018174B1 publication Critical patent/JP3018174B1/en
Publication of JP2000111424A publication Critical patent/JP2000111424A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 物理・化学現象の変化を電界放出による電子
線の変化として出力させ、物理・化学現象の2次元の検
出信号を並列的に処理し、その分布を直接観察可能にす
る。 【解決手段】 物理・化学現象の検出装置であって、電
界放出型微小電子源(13)と電界放出型微小電子源に
接続された物理・化学現象検出センサ(17、22、2
3)等の対を有する検出素子を具備し、該検出素子が上
記センサにより電界放出型微小電子源(13)から放出
される電子量を制御する検出装置であり、複数個の検出
素子は少なくとも1次元に配列することができる。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To output a change in a physical or chemical phenomenon as a change in an electron beam due to field emission, process two-dimensional detection signals of a physical or chemical phenomenon in parallel, and directly observe the distribution thereof. An apparatus for detecting physical and chemical phenomena, comprising: a field emission type micro electron source (13); and a physical / chemical phenomenon detection sensor (17, 22, 2) connected to the field emission type micro electron source.
3) a detection device having a pair of detection elements, etc., wherein the detection element controls the amount of electrons emitted from the field emission type small electron source (13) by the sensor, and the plurality of detection elements are at least They can be arranged one-dimensionally.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は物理・化学現象の検
出素子に係わり、特に、電界放出型微小電子源の電位
を、各種物理・化学検出素子からの出力電圧により制御
し、各種物理・化学現象を電子線の量の変化で収集する
ものである。さらにその現象を1次元以上の事象で観察
するものである。また、本発明は、物理・化学現象の観
察・測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting physical and chemical phenomena, and more particularly to controlling the potential of a field emission type micro electron source by the output voltage from various physical and chemical detecting devices, The phenomenon is collected by changing the amount of electron beam. Further, the phenomenon is observed in one or more dimensions. Further, the present invention relates to a device for observing and measuring physical and chemical phenomena.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここで、物理・化学現象とは、例えば温
度、可視光、紫外光、赤外光、X線、および電磁波など
広い意味での光、イオン濃度、磁気、圧力、加速度、速
度、音波、超音波、酸化還元電位、および反応速度など
様々な現象を指す。従来これらの現象は、温度センサ、
光センサ、物理センサ、化学センサと呼ばれる素子を用
いて、電流、電圧、抵抗値、容量、電位などを表現する
さまざまな電気信号に変換して観測されていた。
2. Description of the Related Art Here, physical / chemical phenomena include light, ion concentration, magnetism, pressure, acceleration, and velocity in a broad sense, such as temperature, visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, and electromagnetic waves. , Sound waves, ultrasonic waves, oxidation-reduction potential, and reaction rate. Conventionally, these phenomena are caused by temperature sensors,
Using elements called optical sensors, physical sensors, and chemical sensors, they were observed after being converted into various electrical signals representing current, voltage, resistance, capacitance, potential, and the like.

【0003】たとえば、代表的な温度センサである焦電
型センサの場合、温度が変化すると焦電体に電荷が生成
され、そのために生ずる電位変化を例えばFETなどに
より増幅し読みとっている。また、代表的な光センサで
あるフォトダイオードは、光により発生する電荷を電流
の形で取り出している。また、代表的な物理センサであ
るピエゾ抵抗効果を用いた圧力センサは、圧力による抵
抗変化を読みとっていた。また、代表的な化学センサで
あるISFET(Ion Sensitive Field EffectTransist
or )を用いたpH測定装置は、その応答膜に水素イオ
ンが吸着することによってチャネルコンダクタンスが変
化する現象を利用し、ISFETを流れる電流を測定す
ることにより溶液のpH値を測定している。
For example, in the case of a pyroelectric sensor, which is a typical temperature sensor, when the temperature changes, an electric charge is generated in the pyroelectric body, and the resulting potential change is amplified and read by, for example, an FET. A photodiode, which is a typical optical sensor, extracts electric charges generated by light in the form of electric current. A pressure sensor using a piezoresistance effect, which is a typical physical sensor, reads a resistance change due to pressure. In addition, ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transistor) is a typical chemical sensor.
The pH measuring apparatus using (or) measures the pH value of the solution by measuring the current flowing through the ISFET, utilizing the phenomenon that the channel conductance changes due to the adsorption of hydrogen ions to the responsive film.

【0004】しかしながら、これら従来の焦電型セン
サ、光センサ、ピエゾ抵抗効果を用いた圧力センサ、ま
たは化学センサなどは単独で使用するのが普通であり、
複数の検出素子を1次元以上、例えば2次元的に並べ、
検査対象物からの2次元情報を同時に取得し、そのまま
2次元的に画像化することは非常に困難であった。
[0004] However, these conventional pyroelectric sensors, optical sensors, pressure sensors using the piezoresistive effect, or chemical sensors are usually used alone.
A plurality of detection elements are arranged in one or more dimensions, for example, two-dimensionally,
It has been very difficult to simultaneously obtain two-dimensional information from an inspection object and to two-dimensionally image it as it is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みてなされたもので、物理・化学現象の変化
を、電界放出による電子線の変化として出力させるもの
である。各種センサとこれと対をなす電界放出素子を例
えば2次元的に配置することにより、物理・化学現象の
2次元の検出信号を並列的に処理し、その分布を直接観
察可能にすることを目的とするものである。さらに、加
速、偏向などが容易である電子線の特性を生かし、高解
像度、高感度で観察に適した画像装置を実現することを
目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and is intended to output a change in a physical or chemical phenomenon as a change in an electron beam due to field emission. By arranging various sensors and field emission devices that form a pair with them in a two-dimensional manner, for example, the two-dimensional detection signals of physical and chemical phenomena are processed in parallel, and the distribution can be directly observed. It is assumed that. Further, it is another object of the present invention to realize an image apparatus suitable for observation with high resolution and high sensitivity by making use of the characteristics of an electron beam that can be easily accelerated and deflected.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、物理・化学現
象の検出装置であって、電界放出型微小電子源と、電界
放出型微小電子源に接続された物理・化学現象検出セン
サとを有する検出素子を具備し、該センサが電界放出型
微小電子源から放出される電子量を制御する検出装置で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a physical / chemical phenomenon detecting device, comprising a field emission type micro electron source and a physical / chemical phenomenon detection sensor connected to the field emission type micro electron source. And a sensor for controlling the amount of electrons emitted from the field emission type micro electron source.

【0007】そして、この電界放出型微小電子源は、そ
の先端部近傍にゲート電極を具備する検出装置であり、
複数個の検出素子が少なくとも1次元に配列されている
検出装置である。
This field emission type micro electron source is a detection device having a gate electrode near the tip thereof.
This is a detection device in which a plurality of detection elements are arranged at least one-dimensionally.

【0008】また、センサが焦電体とFETとの組によ
り形成され、焦電体の出力がFETのゲートとに接続さ
れている温度センサである検出装置である。
[0008] Further, the detection device is a temperature sensor in which the sensor is formed by a set of a pyroelectric body and an FET, and an output of the pyroelectric body is connected to a gate of the FET.

【0009】また、センサがp型基底部とn型部分とか
らなる半導体pn接合を有する光検出センサであり、n
型部分の表面に電界放出型微小電子源が配置されている
検出装置であり、この光検出センサは光透過可能な基板
上に形成されている検出装置であり、また、pn接合は
その空乏層内で雪崩増倍を生じさせるpn接合である検
出装置である。
The sensor is a photodetection sensor having a semiconductor pn junction consisting of a p-type base portion and an n-type portion;
This is a detection device in which a field emission type micro electron source is arranged on the surface of a mold portion. This photodetection sensor is a detection device formed on a substrate that can transmit light. This is a detection device that is a pn junction that causes avalanche multiplication inside.

【0010】または、センサが圧力検出センサである検
出装置であり、この圧力検出センサがピエゾ抵抗素子を
有する圧力検出装置である。
[0010] Alternatively, the sensor is a pressure detecting sensor, and the pressure detecting sensor is a pressure detecting device having a piezoresistive element.

【0011】また本発明は、電界放出型微小電子源に対
向して陽極が配置されている検出装置であり、該陽極と
記電界放出型微小電子源の間に少なくとも1つ以上の収
束電極または偏向電極が配置されている検出装置であ
り、陽極が蛍光膜を有し複数の電界放出型微小電子源の
出力である電子分布を2次元的に観察可能にする検出装
置である。
Further, the present invention is a detecting device in which an anode is disposed so as to face a field emission type micro electron source, and at least one focusing electrode or at least one focusing electrode is provided between the anode and the field emission type micro electron source. This is a detection device in which a deflection electrode is arranged, and has a fluorescent film on an anode and enables two-dimensional observation of an electron distribution which is an output of a plurality of field emission type micro electron sources.

【0012】また、陽極が複数の電界放出型微小電子源
からの出力である電子の分布を電気信号として検出可能
にする検出装置であり、陽極により電界放出型微小電子
源から放出された電子を加速して電子の増幅を生じさせ
る検出装置であり、電界放出型微小電子源に容量を付加
し、さらに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を付
加することにより、容量に所定の時間間隔の電気信号を
蓄積する検出装置であり、そして、容量に蓄積された信
号を順次読み出す手段を有する検出装置である。
Further, the present invention is a detection device in which an anode is capable of detecting, as an electric signal, a distribution of electrons output from a plurality of field emission type micro electron sources, and detects electrons emitted from the field emission type micro electron source by the anode. A detection device that accelerates and causes electron amplification, and adds a capacitor to a field emission type microelectron source, and further adds a means for emitting electrons at a predetermined time interval, so that the capacitor has a predetermined time interval. And a detecting device having means for sequentially reading out the signals stored in the capacitor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】電界放出は、強電界のもとで金属
または半導体などの表面から電子が放出されるものであ
る。電子は量子力学的トンネル効果により表面ポテンシ
ャル障壁を通過して外部に放出されるものであり、表面
の電界強度の変化に依存して放出される電流密度が変化
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In field emission, electrons are emitted from the surface of a metal or semiconductor under a strong electric field. The electrons are emitted to the outside through the surface potential barrier by the quantum mechanical tunnel effect, and the density of the emitted current changes depending on the change in the electric field intensity on the surface.

【0014】本発明は、加速・偏向などが容易であるな
どの電子線の特性を生かし、高解像度、高感度な観察に
適した物理・化学現象の検出装置を実現するもので、特
に、これら現象を1次元以上の事象で画像化する装置に
有効に応用するものである。すなわち、物理・化学現象
の出力を電子線に変換して出力し、物理・化学現象の2
次元的な出力分布を同時に取得して測定、観察し得る装
置を提供する。
The present invention realizes a physical / chemical phenomenon detection device suitable for high-resolution and high-sensitivity observation by utilizing characteristics of an electron beam such as easy acceleration and deflection. The present invention is effectively applied to an apparatus for imaging a phenomenon by one or more dimensions of an event. That is, the output of the physical and chemical phenomena is converted into an electron beam and output, and the physical and chemical phenomena are converted into two.
Provided is a device capable of simultaneously acquiring, measuring, and observing a dimensional output distribution.

【0015】本発明における物理・化学現象とは、可視
光、紫外光、赤外光、X線、電磁波など広い意味での
光、濃度、温度、磁気、圧力、加速度、速度、音波、超
音波、酸化還元電位、反応速度など様々な物理的および
化学的現象を意味する。これらの現象は、従来技術では
電流、電圧、抵抗、容量、電位などさまざまな電気信号
に変換し観測されていたが、本発明ではそれらの物理・
化学現象を電子線に変換する検出素子を考案し、さらに
その素子を少なくとも1次元以上に配置し、その分布を
観察できるようにするものである。
The physical and chemical phenomena in the present invention include light, concentration, temperature, magnetism, pressure, acceleration, velocity, sound waves, and ultrasonic waves in a broad sense such as visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, and electromagnetic waves. , Oxidation-reduction potential, reaction rate, and various other physical and chemical phenomena. In the prior art, these phenomena were observed after being converted into various electric signals such as current, voltage, resistance, capacitance, and potential.
A detection element for converting a chemical phenomenon into an electron beam is devised, and the elements are arranged in at least one dimension so that the distribution can be observed.

【0016】上記目的を達成するために、本発明に係る
検出素子における電界放出型微小電子源は電気的に分離
されるように配置されており、その電位を物理・化学現
象により制御することにより、電界放出微小電子源から
放出される電子線の量を制御する。さらにその出力は電
子線であることから、それぞれ1次元以上に集積化する
ことが可能であり、さらに並列に動作させることができ
る。したがって容易に物理・化学現象の2次元の分布を
観察することが可能である。
In order to achieve the above object, the field emission type micro electron source in the detecting element according to the present invention is arranged so as to be electrically separated, and its electric potential is controlled by physical and chemical phenomena. And control the amount of electron beams emitted from the field emission microelectron source. Further, since the output is an electron beam, it can be integrated in one or more dimensions, and can be operated in parallel. Therefore, it is possible to easily observe the two-dimensional distribution of physical and chemical phenomena.

【0017】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。ここに記載する実施の形態は単なる一
例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるもの
ではない。当業者は本発明の範囲内において多用に変形
し実施することが可能である。なお、以下の実施の形態
および図面の記載において、同様の要素は同じ参照番号
により表される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described here is merely an example, and the present invention is not limited to the following embodiment. Those skilled in the art can make various modifications and implementations within the scope of the present invention. In the description of the following embodiments and the drawings, similar elements are denoted by the same reference numerals.

【0018】図1は本発明の第1の実施例に関わる温度
検出素子の要部断面図である。たとえばp型シリコン基
板10に、FETのソースおよびドレインとなる2カ所
のn拡散領域11および12を形成し、そのうち一方の
領域12に電界放出微小電子源13を形成する。2つの
n拡散領域間11、12の基板表面には薄いゲート酸化
膜14が形成されており、その上には多結晶シリコンま
たは金属のゲート電極15が形成されている。微小電子
源13が存在しない方のn拡散領域11は通常グランド
ライン16と接続し、接地電位に保持されている。この
構造は通常用いられるMOSFET構造のドレイン側1
2に微小電子源13を製作した構造に等しい。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a temperature detecting element according to a first embodiment of the present invention. For example, two n-diffusion regions 11 and 12 serving as a source and a drain of an FET are formed on a p-type silicon substrate 10, and a field emission fine electron source 13 is formed on one of the regions 12. A thin gate oxide film 14 is formed on the substrate surface between the two n diffusion regions 11 and 12, and a polycrystalline silicon or metal gate electrode 15 is formed thereon. The n-diffusion region 11 where the micro electron source 13 does not exist is normally connected to the ground line 16 and is kept at the ground potential. This structure is the same as the drain side 1 of the MOSFET structure usually used.
This is equivalent to a structure in which the microelectron source 13 is manufactured.

【0019】MOSFETのゲート電極に相当する多結
晶シリコンまたは金属電極15に隣接して、たとえばP
ZT(Lead(Pb) Zirconate Titanate )、PLZT(Le
ad(Pb) Lanthanum Zirconate Titanate )、PVDFな
どの焦電体17が、同一のシリコン基板10上に形成さ
れる。図2はシリコン基板10の表面にマトリクス状に
形成されたMOSFETの上部に配置された微小電子源
13と焦電体17の対を示す。16はグランドラインで
ある。
Adjacent to the polycrystalline silicon or metal electrode 15 corresponding to the gate electrode of the MOSFET, for example, P
ZT (Lead (Pb) Zirconate Titanate), PLZT (Lead
A pyroelectric body 17 such as ad (Pb) Lanthanum Zirconate Titanate) or PVDF is formed on the same silicon substrate 10. FIG. 2 shows a pair of a micro electron source 13 and a pyroelectric body 17 arranged above a MOSFET formed in a matrix on the surface of a silicon substrate 10. 16 is a ground line.

【0020】微小電子源13の上部近傍にには、電子引
き出し用のゲート電極18が配置される。このゲート電
極18には例えば直流電圧+100Vが印加される。そ
して、微小電子源13から放出された電子は陽極19に
到達し、電流として観測される。陽極19には通常例え
ば+1000Vが加えられる。
In the vicinity of the upper portion of the micro electron source 13, a gate electrode 18 for extracting electrons is arranged. For example, a DC voltage of +100 V is applied to the gate electrode 18. Then, the electrons emitted from the minute electron source 13 reach the anode 19 and are observed as a current. Normally, for example, +1000 V is applied to the anode 19.

【0021】焦電体17に与えられる熱量が変化し、焦
電体17に発生する電位が変化した場合、その変化をM
OSFETのゲート電極15に伝えることにより、ソー
スードレイン間を流れる電流が変化し、微小電子源13
から放出される電子の量を変化させることができる。
When the amount of heat applied to the pyroelectric body 17 changes and the potential generated in the pyroelectric body 17 changes, the change is represented by M
By transmitting the current to the gate electrode 15 of the OSFET, the current flowing between the source and the drain changes, and the minute electron source 13
The amount of electrons emitted from the substrate.

【0022】この温度検出素子は、単に温度分布が測定
できるだけではなく、光強度を測定することもできる。
例えば、赤外光が入射された場合には、赤外線により生
成された熱による焦電体17の温度上昇を測定すること
により、入射された赤外線の強度と時間変化を観察する
ことでができる。例えば上記PZT等の焦電体を使用し
た場合、10ミクロン程度の波長の赤外光を効率よく検
出できる。なお、2ミクロン程度以上の赤外光を検出
し、赤外光の光量に対応する電子を放出するデバイスは
これまで存在しない。
This temperature detecting element can measure not only the temperature distribution but also the light intensity.
For example, when infrared light is incident, the intensity and time change of the incident infrared light can be observed by measuring the temperature rise of the pyroelectric body 17 due to heat generated by the infrared light. For example, when a pyroelectric material such as PZT is used, infrared light having a wavelength of about 10 microns can be efficiently detected. There is no device that detects infrared light of about 2 microns or more and emits electrons corresponding to the amount of infrared light.

【0023】さらにこの検出素子をアレイ状に少なくと
も1次元以上に並べることにより、温度または赤外線照
射の空間的な分布を測定することが可能となる。図2は
2次元的にこの温度検出素子を配置したものである。
Further, by arranging the detecting elements in at least one dimension in an array, it is possible to measure the temperature or the spatial distribution of infrared irradiation. FIG. 2 shows a two-dimensional arrangement of the temperature detecting elements.

【0024】図3は本発明の第2の実施例である光検出
素子の要部断面図である。その構造は、電解放出微小電
子源13と、p型の単結晶シリコン基板10にn型の拡
散層20が形成されたシリコンpn接合22が、直列に
接続されたものである。陽極19はn型微小電子源13
に対して正の電圧を印加して使用する。さらに図3の微
小電子源13の近傍にはゲート電極18が形成されてい
る。光が照射されていない場合、微小電子源13の下部
のn型領域20は、電気的に浮いている状態であるの
で、n型領域20内の電子を放出することで電位が上昇
していく。その結果、先端部と基底部の間のpn接合2
2にはn型領域20の電位に見合った空乏層が広がり、
微小電子源13の先端部21の電位は、ゲート電極18
の電圧から微小電子源13の閾値電圧を除した値まで上
昇し、平衡状態となる。この時、微小電子源13とゲー
ト電極18間は、微小電子源13の閾値電圧しか印加さ
れず、電界放出は起こらない。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a photodetector according to a second embodiment of the present invention. The structure is such that a field emission microelectron source 13 and a silicon pn junction 22 in which an n-type diffusion layer 20 is formed on a p-type single crystal silicon substrate 10 are connected in series. The anode 19 is an n-type micro electron source 13
Is used by applying a positive voltage to. Further, a gate electrode 18 is formed near the micro electron source 13 in FIG. When the light is not irradiated, the n-type region 20 below the microelectron source 13 is in an electrically floating state, so that the potential is increased by emitting electrons in the n-type region 20. . As a result, the pn junction 2 between the tip and the base
2, a depletion layer corresponding to the potential of the n-type region 20 expands.
The potential of the tip 21 of the microelectron source 13 is controlled by the gate electrode 18.
To a value obtained by dividing the threshold voltage of the microelectron source 13 from the voltage of the microelectron source 13, and a state of equilibrium is reached. At this time, only the threshold voltage of the minute electron source 13 is applied between the minute electron source 13 and the gate electrode 18, and no field emission occurs.

【0025】次に光がこの状態の微小電子源13に照射
されると、先端部と基底部の間の空乏層でその光は吸収
され電子正孔対が生成され、正孔は基板10側へ、電子
は電微小電子源13の先端部21に集められ、微小電子
源13のn型領域の電位が下がる。その結果、前記の平
衡状態は崩れ、n型領域に集められた電子は微小電子源
13から放出される。光の照射が無くなると再び平衡状
態に戻る。またpn接合22に3×105 V/cm以上の
電界が印加されているときは、光により生成された電子
は空乏層内で雪崩増倍し、入射光子1個に対し1個を超
える電子を放出させることが可能となる。
Next, when light is applied to the microelectron source 13 in this state, the light is absorbed by the depletion layer between the tip and the base, and electron-hole pairs are generated. Then, the electrons are collected at the tip 21 of the electron microelectron source 13 and the potential of the n-type region of the electron microelectron source 13 decreases. As a result, the above-mentioned equilibrium state is broken, and the electrons collected in the n-type region are emitted from the small electron source 13. When the light irradiation stops, the state returns to the equilibrium state again. When an electric field of 3 × 10 5 V / cm or more is applied to the pn junction 22, electrons generated by light multiply by an avalanche in the depletion layer, and more than one electron per incident photon. Can be released.

【0026】なお本発明に係る光検出素子は、上述した
実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種
々に改変することができる。たとえば上述した実施の態
様では微小電子源13がゲート電極18と陽極19を有
する3極素子について説明したが、ゲート電極18のな
い2極素子とすることをも可能である。また上述の実施
例では走査機能については述べなかったが、ゲート電極
18に印加する電圧を時間的に変化させて走査機能を持
たせることも可能である。また、放出電流を収束するた
めの収束電極、または電子流の向きを制御する偏向電極
を付加した四極素子とすることも可能である(図示せ
ず)。
The photodetector according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a description has been given of a three-electrode element in which the microelectron source 13 has the gate electrode 18 and the anode 19; Although the scanning function has not been described in the above embodiment, the scanning function can be provided by temporally changing the voltage applied to the gate electrode 18. It is also possible to use a quadrupole element to which a converging electrode for converging the emission current or a deflection electrode for controlling the direction of the electron flow is added (not shown).

【0027】また上記pn接合に関しては、単結晶シリ
コンを用いた場合を説明したが、アモルファスシリコン
系薄膜を用いることも可能である。また、図5に示すよ
うに2次元アレイ状に作製した素子と陽極を一体型で形
成することも可能である。その場合、図5に示すように
陽極19と素子を封止部材27により密封しその中を真
空に保つことで実現できる。
Further, as for the pn junction, the case where single crystal silicon is used has been described, but an amorphous silicon-based thin film can also be used. Further, as shown in FIG. 5, it is also possible to integrally form the element and the anode manufactured in a two-dimensional array form. In this case, as shown in FIG. 5, the anode 19 and the element can be sealed by a sealing member 27 and the inside thereof can be maintained at a vacuum.

【0028】図4に圧力検出素子としての実施例を示
す。例えば直接接合法などにより製作されたSOI(Si
licon On Insulator)基板の一部に電界放出微小電子源
13を作製し、それと直列にたとえばn型シリコンのよ
うなピエゾ抵抗変化を利用できる材料からなるピエゾ抵
抗素子23が接続されている。ピエゾ抵抗素子23のも
う一方の端子は接地電位に固定されている。ピエゾ抵抗
素子23の裏面にSiO 2 膜25を介して接続されてい
るシリコン基板24は、裏面から、たとえば水酸化カリ
ウムなどの異方性エッチング液によりエッチングされて
凹部28が形成されている。裏面からの圧力変化にピエ
ゾ抵抗素子23が敏感に感じるようにシリコン基板24
は薄膜化されている。
FIG. 4 shows an embodiment as a pressure detecting element.
You. For example, SOI (Si
licon On Insulator) Field emission micro electron source on a part of the substrate
13 and in series with it, for example, n-type silicon.
A piezo resistor made of a material that can
The resistance element 23 is connected. Piezoresistive element 23
The other terminal is fixed at the ground potential. Piezo resistance
SiO 2 on the back surface of the element 23 TwoConnected via membrane 25
The silicon substrate 24 is, for example,
Etched with an anisotropic etchant such as
A recess 28 is formed. Piercing for pressure changes from the back
Silicon substrate 24 so that zo-resistive element 23 is sensitive
Is thinned.

【0029】その動作について簡単に説明する。圧力が
加わっていない平衡状態において、微小電子源13の電
位は、陽極19の電位から微小電子源13の閾値を除
し、さらにピエゾ抵抗素子23による電圧降下分を加え
た電位になっている。従ってそれに見合った電子が放出
されている。圧力が変化しピエゾ抵抗素子23の抵抗値
が変化すると、微小電子源13の電位も変化し、圧力が
加わっていないときの放出電子量から変化をする。
The operation will be briefly described. In the equilibrium state where no pressure is applied, the potential of the microelectron source 13 is a potential obtained by subtracting the threshold value of the microelectron source 13 from the potential of the anode 19 and further adding a voltage drop by the piezoresistive element 23. Therefore, electrons corresponding to the emission are emitted. When the pressure changes and the resistance value of the piezoresistive element 23 changes, the potential of the microelectron source 13 also changes, and changes from the amount of emitted electrons when no pressure is applied.

【0030】この検出素子を1次元以上に並べることに
より、圧力の空間的な分布を検出可能である。また、2
次元アレイ状に作製した素子と陽極19を一体型で形成
することも可能である。その場合、図5に示すように各
素子を密封しその中を真空に保つことで実現できる。
By arranging the detection elements in one or more dimensions, it is possible to detect the spatial distribution of pressure. Also, 2
It is also possible to integrally form the element and the anode 19 formed in a dimensional array. In this case, as shown in FIG. 5, each element can be sealed and kept in a vacuum.

【0031】図5に本発明による画像化の一方法を示
す。本発明においては出力を電子線の形で取り出してい
るため、例えば図2に示す実施例のように個々の素子を
2次元上に並べておき、陽極19をその微小電子源13
の電子ビームの放出方向に、それらの素子に向かい合わ
せて配置しておく。陽極19は例えばガラス基板26に
透明電極部材を付着することにより形成することができ
る。透明電極部材表面に蛍光体を塗布したものを用いれ
ば、電子線の強弱の2次元分布を蛍光体の発光の強度分
布として観察することができる。なお、このときの素子
構造としてはゲート電極18付き、またはなしのどちら
でも良い。
FIG. 5 shows one method of imaging according to the present invention. In the present invention, since the output is taken out in the form of an electron beam, the individual elements are arranged two-dimensionally as in the embodiment shown in FIG.
In the direction of emission of the electron beam. The anode 19 can be formed, for example, by attaching a transparent electrode member to a glass substrate 26. If a material in which a phosphor is applied to the surface of the transparent electrode member is used, a two-dimensional distribution of the intensity of the electron beam can be observed as a light emission intensity distribution of the phosphor. The element structure at this time may be either with or without the gate electrode 18.

【0032】画像化の他の方法においては、例えば、上
記実施例に示した個々の素子が2次元的に配置される。
そして、それぞれの素子のゲート電極18を各素子ごと
に順次切り替える機構が形成される。この機構は例えば
微小電子源13が形成されているシリコン基板10上ま
たは別基板(図示せず)上に形成されたシフトレジスタ
などを用いて形成することが可能である。また、陽極1
9としては金属板、シリコンなどの半導体膜、表面電極
付きガラス基板、もしくはそれに蛍光体を塗布したもの
など、導電性があればいずれでも良い。
In another imaging method, for example, the individual elements shown in the above embodiment are two-dimensionally arranged.
Then, a mechanism for sequentially switching the gate electrode 18 of each element for each element is formed. This mechanism can be formed using, for example, a shift register formed on the silicon substrate 10 on which the microelectron source 13 is formed or on another substrate (not shown). In addition, anode 1
As 9, any conductive material such as a metal plate, a semiconductor film such as silicon, a glass substrate with a surface electrode, or a phosphor coated thereon may be used.

【0033】ゲート電極18を順番に切り替えることに
より、それぞれの素子の出力信号が順番に陽極19に到
達するので、陽極19に流れる電流をモニターし、ゲー
ト18を切り替えるタイミングに対応させることによ
り、それぞれの場所の素子の出力値を知ることができ
る。言い換えるとゲート電圧の切り替えと出力信号の同
期をとることにより、検出された2次元情報をテレビな
どのモニタやコンピュータのモニタに映し出すことが可
能となる。このようにして、陽極19が複数の微小電子
源13からの出力である電子の分布を、電気信号として
検出することが可能となる。
By switching the gate electrode 18 in order, the output signal of each element reaches the anode 19 in order, so that the current flowing through the anode 19 is monitored and the timing of switching the gate 18 is corresponded. The output value of the element at the location can be known. In other words, by switching the gate voltage and synchronizing the output signal, the detected two-dimensional information can be displayed on a monitor such as a television or a monitor of a computer. In this way, it is possible for the anode 19 to detect, as an electric signal, the distribution of electrons output from the plurality of microelectron sources 13.

【0034】また図7に示すように、陽極19として例
えばモリブデン41とアモルファスシリコン42などに
よる積層材料を用い、例えば10KV程度の電圧を陽極
19に印加する。微小電子源13から放出された電子を
十分に加速して、アモルファスシリコン42内で、例え
ばインパクトイオン化を引き起こし、電子の増幅を行う
ことも可能である。この場合のアモルファスシリコンと
しては例えば水素化アモルファスシリコンが好適であ
る。
As shown in FIG. 7, a laminated material such as molybdenum 41 and amorphous silicon 42 is used as the anode 19, and a voltage of, for example, about 10 KV is applied to the anode 19. It is also possible to sufficiently accelerate the electrons emitted from the microelectron source 13 to cause, for example, impact ionization in the amorphous silicon 42 to amplify the electrons. As amorphous silicon in this case, for example, hydrogenated amorphous silicon is suitable.

【0035】また、微小電子源13に容量を付加し、さ
らに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を付加する
ことにより、上記容量に所定の時間間隔の電気信号を蓄
積する。そして、上記容量に蓄積された信号を順次読み
出すことにより、微小電子源13からの出力である電子
の分布を電気信号として出力することが可能である。
Further, by adding a capacitor to the microelectron source 13 and adding a means for emitting electrons at a predetermined time interval, an electric signal at a predetermined time interval is stored in the capacitor. Then, by sequentially reading out the signals stored in the capacitor, it is possible to output the distribution of electrons output from the micro electron source 13 as an electric signal.

【0036】例えば図8に上記の動作が可能な素子構造
の一実施例を示す。光受光領域、兼電子蓄積領域は半導
体のpn接合(p−Si基板47、n−Si領域44)
により形成されており、n−Si領域44は電気的に浮
いている。そして、p−Si基板47、n−Si領域4
4、48、ゲート絶縁膜46、ゲート電極45によりト
ランジスタが形成されている。トランジスタのゲート電
極45にこのトランジスタのしきい値以上の電圧が印加
されると領域44に溜まっていた電子が微小電子源領域
13に移り、電子が放出される。そうすると、領域44
には微小電子源13のゲート18の電圧から微小電子源
13のしきい値電圧を除いた値に逆バイアスされ、ゲー
ト電極45に印加された電圧がなくなると、領域44は
再び電気的に浮いた状態となり、容量43に相当するp
n接合の空乏層が広がる。この領域に光等が入射すると
電子が発生し領域44に蓄積される。再びゲート電極4
5にこのトランジスタのしきい値以上の電圧が印加され
ると領域44に溜まっていた電子が微小電子源領域13
に移り、電子が放出される。以上の繰り返しで信号の読
み出しを行うことができる。
For example, FIG. 8 shows an embodiment of an element structure capable of performing the above operation. The light receiving area and the electron storage area are a semiconductor pn junction (p-Si substrate 47, n-Si area 44).
And the n-Si region 44 is electrically floating. Then, the p-Si substrate 47, the n-Si region 4
4, 48, the gate insulating film 46, and the gate electrode 45 form a transistor. When a voltage equal to or higher than the threshold value of the transistor is applied to the gate electrode 45 of the transistor, the electrons accumulated in the region 44 move to the small electron source region 13 and the electrons are emitted. Then, the area 44
Is reverse biased to a value obtained by removing the threshold voltage of the microelectron source 13 from the voltage of the gate 18 of the microelectron source 13, and when the voltage applied to the gate electrode 45 disappears, the region 44 floats electrically again. State, and p corresponding to the capacity 43
The depletion layer of the n-junction spreads. When light or the like enters this region, electrons are generated and accumulated in the region 44. Again the gate electrode 4
When a voltage equal to or higher than the threshold value of this transistor is applied to the transistor 5, the electrons accumulated in the region 44 are removed from the small electron source region 13.
And electrons are emitted. A signal can be read by repeating the above.

【0037】基本的な微小電子源13の一形成方法を図
6に示す。例えば、シリコン基板30を熱酸化し約30
0nmのSiO2 膜31を形成する(a)。次に直径4
ミクロン程度のSiO2 膜32が残るようにパターンニ
ングを行う(b)。このSiO2 膜32をマスクとして
ドライエッチング法などにより等方的にシリコン基板3
0をエッチングし、微小電子源13の先端部33を形成
する(c)。次に、先端部33の尖鋭化と、電気的絶縁
を目的として酸化により約10nmのSiO2膜34を
形成する(d)。
FIG. 6 shows a method for forming a basic micro electron source 13. For example, the silicon substrate 30 is thermally oxidized to about 30
A 0 nm SiO 2 film 31 is formed (a). Then the diameter 4
Patterning is performed so that the SiO 2 film 32 of about a micron remains (b). Using the SiO 2 film 32 as a mask, the silicon substrate 3 isotropically formed by dry etching or the like.
0 is etched to form the tip 33 of the microelectron source 13 (c). Next, an SiO 2 film 34 of about 10 nm is formed by oxidation for the purpose of sharpening the tip 33 and electrical insulation (d).

【0038】さらにその上に電子ビーム蒸着法などによ
りSiO2 膜35を約1ミクロン堆積し、その上に例え
ばモリブデンなどのゲート電極となる金属膜36を約2
00nm堆積する(e)。その後、フッ酸に素子を浸け
ることによりSiO2 の露出した部分をエッティング
し、微小電子源13の先端部33上のSiO2 膜32、
35および金属膜36を除去することにより、直径3μ
m、高さ1μm程度の微小電子源13が完成する
(f)。
Further, an SiO 2 film 35 is deposited thereon by about 1 μm by an electron beam evaporation method or the like, and a metal film 36 such as molybdenum or the like to be a gate electrode is deposited thereon by about 2 μm.
Deposit 00 nm (e). Thereafter, exposed portions of the SiO 2 and edge coating by dipping the device into hydrofluoric acid, SiO 2 film 32 on the distal end portion 33 of the micro electron source 13,
By removing the metal film 35 and the metal film 36, a diameter of 3 μm is obtained.
The micro electron source 13 having a height of about 1 μm and a height of about 1 μm is completed (f).

【0039】図1に示す様に、ドレイン12上に微小電
子源13を形成する場合の製造方法の一実施例を以下説
明する。例えば、まず上記(a)〜(c)の処理(ゲー
ト金属の堆積前まで)を行ったのちに、一般的なMOS
トランジスタプロセス処理を行い、トランジスタのゲー
ト酸化膜、トランジスタのゲート電極(多結晶シリコ
ン)を形成する。このときに微小電子源のゲート電極も
多結晶シリコンを用いて同時に作製する。次にソース、
ドレイン領域(微小電子源が作製されているところ)を
拡散またはイオン注入の技術により形成する。以上のよ
うな工程で図1の構造を形成し得る。
As shown in FIG. 1, one embodiment of the manufacturing method in the case where the micro electron source 13 is formed on the drain 12 will be described below. For example, after performing the above-described processes (a) to (c) (until the gate metal is deposited), a general MOS
A transistor process is performed to form a gate oxide film of the transistor and a gate electrode (polycrystalline silicon) of the transistor. At this time, the gate electrode of the microelectron source is simultaneously formed using polycrystalline silicon. Then the sauce,
The drain region (where the microelectron source is manufactured) is formed by diffusion or ion implantation technology. The structure of FIG. 1 can be formed by the steps described above.

【0040】基板10上への焦電体17の形成は、例え
ば蒸着、スパッタ、気相成長など任意の方法を使用し、
適切な条件により焦電体膜を形成した後、光リソグラフ
ィ法によりパターン化して形成する。なお必要があれば
リフトオフ法を用いることも可能である。
The pyroelectric body 17 is formed on the substrate 10 by using any method such as vapor deposition, sputtering, and vapor phase growth.
After a pyroelectric film is formed under appropriate conditions, the pyroelectric film is patterned and formed by photolithography. If necessary, a lift-off method can be used.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば微小電界放出型微小電子源の電位を物理・化学センサ
などで制御することにより微小電子源からの放出電子量
を可変できる。物理・化学量を電子線の量に変換するこ
とにより、1次元以上に並べられた本発明の検出素子を
用いて容易に、その空間分布を観測可能となる。またこ
の素子を2次元的に配置し、その検出素子に容量を付加
し、信号を一定時間蓄積して、時系列で出力することに
より、高感度な物理・化学現象の撮像素子に応用するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the amount of electrons emitted from a microelectron source can be varied by controlling the potential of the microfield emission type microelectron source with a physical / chemical sensor or the like. By converting the physical / stoichiometric amount into the amount of the electron beam, the spatial distribution can be easily observed using the detection elements of the present invention arranged in one or more dimensions. In addition, by arranging this element two-dimensionally, adding capacitance to its detection element, accumulating signals for a certain period of time, and outputting it in time series, it can be applied to high-sensitivity imaging elements of physical and chemical phenomena. Can be.

【0042】本発明のいくつかの実施例について図示し
また説明したが、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、種
々の変形が可能であることは明らかである。
While several embodiments of the invention have been illustrated and described, it will be apparent that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の温度検出素子の要部の断面を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a main part of a temperature detecting element of the present invention.

【図2】2次元的に本発明の温度検出素子を配置した構
造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure in which a temperature detecting element of the present invention is two-dimensionally arranged.

【図3】本発明の光検出素子の要部の断面を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a main part of the photodetector of the present invention.

【図4】本発明の圧力検出素子の要部の断面を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a main part of the pressure detecting element of the present invention.

【図5】本発明における画像化方法を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an imaging method according to the present invention.

【図6】微小電子源の形成方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a method for forming a micro electron source.

【図7】本発明の電子増倍による検出素子を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a detection element by electron multiplication of the present invention.

【図8】本発明の容量付加検出素子を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a capacitance addition detecting element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 … p型シリコン基板 11、12 … n拡散領域 13 … 電子源 14 … ゲート酸化膜 15 … ゲート電極 16 … グランドライン 17 … 焦電体 18 … 電子源ゲート電極 19 … 陽極 20 … n型領域 21 … 電子源の先端部 22 … pn接合 23 … ピエゾ抵抗素子 24 … シリコン基板 25 … SiO2 膜 26 … 基板 27 … 封止部材 28 … 凹部 30 … シリコン基板 31、32、34、35 … SiO2 膜 33 … 先端部 36 … 金属膜 41 … モリブデン 42 … アモルファスシリコン 43 … 容量 44、48 … n−Si領域 45 … ゲート電極 46 … ゲート絶縁膜 47 … p−Si基板Reference Signs List 10 p-type silicon substrate 11, 12 n-diffusion region 13 electron source 14 gate oxide film 15 gate electrode 16 ground line 17 pyroelectric 18 electron source gate electrode 19 anode 20 n-region 21 ... tip 22 ... pn junction of the electron source 23 ... piezoresistive element 24 ... silicon substrate 25 ... SiO 2 film 26 ... substrate 27 ... sealing member 28 ... recess 30 ... silicon substrate 31, 32, 34, 35 ... SiO 2 film 33 ... Tip 36 ... Metal film 41 ... Molybdenum 42 ... Amorphous silicon 43 ... Capacitance 44, 48 ... n-Si region 45 ... Gate electrode 46 ... Gate insulating film 47 ... p-Si substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01L 5/00 101 G01L 5/00 101Z H01J 31/12 H01J 31/12 C H01L 29/84 H01L 29/84 B (56)参考文献 特開 平10−54759(JP,A) 特開 平9−134685(JP,A) 特開 平9−63467(JP,A) 特開 平9−45226(JP,A) 特開 平9−17328(JP,A) 特開 平9−15259(JP,A) 特開 平4−88745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 1/18 G01D 7/00 G01J 1/02 G01J 5/02 G01K 7/00 G01L 5/00 H01J 31/12 H01L 29/84 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G01L 5/00 101 G01L 5/00 101Z H01J 31/12 H01J 31/12 C H01L 29/84 H01L 29/84 B (56) Reference Document JP-A-10-54759 (JP, A) JP-A-9-134685 (JP, A) JP-A-9-63467 (JP, A) JP-A-9-45226 (JP, A) 17328 (JP, A) JP-A-9-15259 (JP, A) JP-A-4-88745 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01L 1/18 G01D 7 / 00 G01J 1/02 G01J 5/02 G01K 7/00 G01L 5/00 H01J 31/12 H01L 29/84

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 物理・化学現象の検出装置であって、 電界放出型微小電子源と、前記電界放出型微小電子源に
接続された物理・化学現象検出センサとを有する検出素
子を具備し、前記センサが前記電界放出型微小電子源か
ら放出される電子量を制御することを特徴とする検出装
置。
An apparatus for detecting physical and chemical phenomena, comprising: a detection element having a field emission type micro electron source; and a physical and chemical phenomenon detection sensor connected to the field emission type micro electron source, A detection device, wherein the sensor controls an amount of electrons emitted from the field emission type micro electron source.
【請求項2】 前記電界放出型微小電子源はその先端部
近傍にゲート電極を具備していることを特徴とする請求
項1記載の検出装置。
2. The detecting device according to claim 1, wherein the field emission type micro electron source has a gate electrode near a tip thereof.
【請求項3】 複数個の前記検出素子が少なくとも1次
元に配列されていることを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の検出装置。
3. The detecting device according to claim 1, wherein a plurality of the detecting elements are arranged at least one-dimensionally.
【請求項4】 前記センサが焦電体とFETとの組によ
り形成され、前記焦電体の出力が前記FETのゲートに
接続されている温度センサであることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の検出装置。
4. The sensor according to claim 1, wherein the sensor is formed by a set of a pyroelectric element and an FET, and an output of the pyroelectric element is a temperature sensor connected to a gate of the FET. Item 4. The detection device according to any one of items 3.
【請求項5】 前記センサがp型基底部とn型部分とか
らなる半導体pn接合を有する光検出センサであり、 前記n型部分の表面に前記電界放出型微小電子源が配置
されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれか1項に記載の検出装置。
5. The sensor according to claim 1, wherein the sensor is a photodetection sensor having a semiconductor pn junction including a p-type base portion and an n-type portion, and the field emission type small electron source is arranged on a surface of the n-type portion. The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項6】 前記光検出センサは光透過可能な基板上
に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の検
出装置。
6. The detection device according to claim 5, wherein the light detection sensor is formed on a substrate that can transmit light.
【請求項7】 前記pn接合はその空乏層内で雪崩増倍
を生じさせるpn接合であることを特徴とする請求項4
乃至請求項6のいずか1項に記載の検出装置。
7. The pn junction according to claim 4, wherein the pn junction causes avalanche multiplication in a depletion layer.
The detection device according to claim 1.
【請求項8】 前記センサが圧力検出センサであること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載の検出装置。
8. The detection device according to claim 1, wherein the sensor is a pressure detection sensor.
【請求項9】 前記圧力検出セッサがピエゾ抵抗素子を
有することを特徴とする請求項7に記載の検出装置。
9. The detecting device according to claim 7, wherein the pressure detecting sensor has a piezoresistive element.
【請求項10】 前記電界放出型微小電子源に対向して
陽極が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請
求項9のいずれか1項に記載の検出装置。
10. The detection device according to claim 1, wherein an anode is arranged to face the field emission type micro electron source.
【請求項11】 前記陽極と前記電界放出型微小電子源
の間に少なくとも1つ以上の収束電極または偏向電極が
配置されていることを特徴とする請求項10に記載の検
出装置。
11. The detection device according to claim 10, wherein at least one focusing electrode or deflection electrode is disposed between the anode and the field emission type micro electron source.
【請求項12】 前記陽極が蛍光膜を有し、複数の前記
電界放出型微小電子源の出力である電子分布を2次元的
に観察可能にすることを特徴とする請求項10または請
求項11に記載の検出装置。
12. The apparatus according to claim 10, wherein the anode has a fluorescent film, and an electron distribution, which is an output of the plurality of field emission type micro electron sources, can be observed two-dimensionally. The detection device according to claim 1.
【請求項13】 前記陽極が複数の前記電界放出型微小
電子源からの出力である電子の分布を電気信号として検
出可能にすることを特徴とする請求項10または請求項
11に記載の検出装置。
13. The detection device according to claim 10, wherein the anode is capable of detecting, as an electric signal, a distribution of electrons output from the plurality of field emission type micro electron sources. .
【請求項14】 前記陽極により前記電界放出型微小電
子源から放出された電子を加速して電子の増幅を生じさ
せることを特徴とする請求項10または請求項11に記
載の検出装置。
14. The detection device according to claim 10, wherein electrons emitted from the field emission type micro electron source are accelerated by the anode to cause amplification of the electrons.
【請求項15】 前記電界放出型微小電子源に容量を付
加し、さらに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を
付加することにより、前記容量に前記所定の時間間隔の
電気信号を蓄積することを特徴とする請求項1乃至請求
項13のいずれか1項に記載の検出装置。
15. A capacitor is added to the field emission type micro electron source, and a means for emitting electrons at a predetermined time interval is added, so that the electric signal at the predetermined time interval is stored in the capacitor. The detection device according to any one of claims 1 to 13, wherein:
【請求項16】 前記容量に蓄積された信号を順次読み
出す手段を有することを特徴とする請求項15に記載の
検出装置。
16. The detection apparatus according to claim 15, further comprising means for sequentially reading out the signals stored in said capacitance.
JP10286446A 1998-10-08 1998-10-08 Physical / chemical phenomena detector Expired - Lifetime JP3018174B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10286446A JP3018174B1 (en) 1998-10-08 1998-10-08 Physical / chemical phenomena detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10286446A JP3018174B1 (en) 1998-10-08 1998-10-08 Physical / chemical phenomena detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3018174B1 true JP3018174B1 (en) 2000-03-13
JP2000111424A JP2000111424A (en) 2000-04-21

Family

ID=17704499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10286446A Expired - Lifetime JP3018174B1 (en) 1998-10-08 1998-10-08 Physical / chemical phenomena detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3018174B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3015834A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-04 Nokia Technologies Oy An apparatus and method for sensing
EP3015833A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-04 Nokia Technologies OY A sensing apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098587A (en) 2000-09-27 2002-04-05 Japan Science & Technology Corp High-sensitivity piroelectric infrared detecting method and device thereof
CN100470244C (en) * 2002-11-29 2009-03-18 中国科学技术大学 Ion concentration detecting instrument and detecting method
JP2009250818A (en) * 2008-04-08 2009-10-29 Mitsubishi Electric Corp Infrared detection element and infrared detection device
CN103869736B (en) * 2014-03-20 2017-05-10 四川师范大学 Ionic-liquid microwave synthesis monitoring and control system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3015834A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-04 Nokia Technologies Oy An apparatus and method for sensing
EP3015833A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-04 Nokia Technologies OY A sensing apparatus
WO2016066891A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-06 Nokia Technologies Oy An apparatus and method for sensing
WO2016066887A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-06 Nokia Technologies Oy A sensing apparatus
JP2018500577A (en) * 2014-10-31 2018-01-11 エンベリオン オイEmberion Oy Sensing device
US9905720B2 (en) 2014-10-31 2018-02-27 Emberion Oy Apparatus and method for sensing
US10312398B2 (en) 2014-10-31 2019-06-04 Emberion Oy Sensing apparatus
US10381503B2 (en) 2014-10-31 2019-08-13 Emberion Oy Apparatus and method for controlling doping

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000111424A (en) 2000-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4183789B2 (en) Detection device for physical and / or chemical phenomena
US10353057B2 (en) Photodetector and LIDAR system including the photodetector
JP3932857B2 (en) Radiation detector
TWI660392B (en) Scanning electron microscope, multi-pixel electron detector, and electron sensor pixel
JP6924208B2 (en) Multi-well selenium device and its manufacturing method
US7944012B2 (en) Accelerated particle and high energy radiation sensor
JPH11307756A (en) Photoelectric converter and radiation beam reader
EP0842541B1 (en) Flat panel detector for radiation imaging with reduced trapped charges
JPH0654957B2 (en) Photoelectric conversion device
JPH10511817A (en) Image sensor comprising organic and inorganic passivation layers
JP3018174B1 (en) Physical / chemical phenomena detector
JP2008511163A (en) Ionizing radiation detector
US3798453A (en) Multichannel digital photometer
CN113302485A (en) X-ray detector based on epitaxial layer and preparation method thereof
JP2012114166A (en) Detection device and radiation detection system
EP4084468A1 (en) An active thin-film charge sensor element
EP1969632A1 (en) Visible light detecting semiconductor radiation detector
US7026618B2 (en) Highly-sensitive, pyroelectric infrared sensing method and apparatus
JP2020073889A (en) Light detection device and lidar device using therewith
US20230107985A1 (en) Photosensor, and driving method for photosensor
JP2742203B2 (en) Infrared sensor
Moser Silicon photomultipliers, a new device for low light level photon detection
US7476838B2 (en) Photoelectric imaging sensor and two-dimensional output electrode array used therein
KR100499046B1 (en) X-ray Image Sensor Using Multi-channel Plate
JPH07120768B2 (en) Photoelectric conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term