JP3214216B2 - 焦電センサーおよび光センサー - Google Patents
焦電センサーおよび光センサーInfo
- Publication number
- JP3214216B2 JP3214216B2 JP05732794A JP5732794A JP3214216B2 JP 3214216 B2 JP3214216 B2 JP 3214216B2 JP 05732794 A JP05732794 A JP 05732794A JP 5732794 A JP5732794 A JP 5732794A JP 3214216 B2 JP3214216 B2 JP 3214216B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric
- substrate
- portions
- sensor
- light
- 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 - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 42
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005616 pyroelectricity Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- -1 benzoic acid Chemical class 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電効果を利用した温
度計測または赤外線検知器等に使用される焦電センサー
に関するものである。
度計測または赤外線検知器等に使用される焦電センサー
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】焦電効果とは結晶に温度変化を与える
と、結晶の有する自発分極の大きさの変化により結晶表
面に電荷が発生するもので、焦電効果を有する結晶を焦
電性結晶という。従来の焦電センサーは焦電効果により
発生する電荷を検出し、結晶の温度変化、または結晶に
温度変化をもたらす赤外線等を検出するもである。
と、結晶の有する自発分極の大きさの変化により結晶表
面に電荷が発生するもので、焦電効果を有する結晶を焦
電性結晶という。従来の焦電センサーは焦電効果により
発生する電荷を検出し、結晶の温度変化、または結晶に
温度変化をもたらす赤外線等を検出するもである。
【０００３】これを示す例として例えば図６に示すLiTa
O3を用いた焦電センサーがある。Ｚ板のLiTaO3の表裏面
に、電極を設け、電極間の電位差を検出する。基板の温
度が変化すると基板の表裏面間に電位差が発生し、これ
を測定することにより基板の温度変化を検出することが
できる。
O3を用いた焦電センサーがある。Ｚ板のLiTaO3の表裏面
に、電極を設け、電極間の電位差を検出する。基板の温
度が変化すると基板の表裏面間に電位差が発生し、これ
を測定することにより基板の温度変化を検出することが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の焦電センサーで
は、基板全体を温度変化させる必要があるため、熱容量
を小さくするのが難しく、応答速度が遅いという問題が
あった。また、検出する電位差が小さいため感度が低い
という問題があった。また１次元または２次元的な温度
分布を測定するには、センサーを多数並べる必要がある
が、集積化が難しいという問題があった。
は、基板全体を温度変化させる必要があるため、熱容量
を小さくするのが難しく、応答速度が遅いという問題が
あった。また、検出する電位差が小さいため感度が低い
という問題があった。また１次元または２次元的な温度
分布を測定するには、センサーを多数並べる必要がある
が、集積化が難しいという問題があった。
【０００５】そこで本発明は、強誘電体に分極反転部を
形成することにより、高感度の焦電センサーを構成する
ことを目的とする。
形成することにより、高感度の焦電センサーを構成する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、 （１）焦電体からなる基板と、前記基板表面の少なくと
も一部に形成した焦電性の劣化した部分とを備え、前記
焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分との間の電位差
を検知する焦電センサーとする。 （２）強誘電体からなる基板と、前記基板表面の一部に
形成した分極反転部とを備え、前記分極反転部とそれ以
外の部分であって前記分極反転部を形成した表面と同一
の表面との間の電位差を検知する焦電センサーとする。 （３）焦電体からなる基板と、前記基板表面の一部に形
成した２つ以上の焦電性の劣化した部分と、それぞれの
前記焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分とに形成し
た電極と、集光光学系とを備え、外部からの光を前記集
光光学系により前記焦電性の劣化した部分近傍に集光す
る光センサーとする。 （４）強誘電体からなる基板と、前記基板表面の一部に
形成した２つ以上の分極反転部と、それぞれの分極反転
部とそれ以外の部分であって前記分極反転部を形成した
表面と同一の表面とに形成した電極と、集光光学系とを
備え、外部からの光を前記集光光学系により前記分極反
転部近傍に集光する光センサーとする。
本発明では、 （１）焦電体からなる基板と、前記基板表面の少なくと
も一部に形成した焦電性の劣化した部分とを備え、前記
焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分との間の電位差
を検知する焦電センサーとする。 （２）強誘電体からなる基板と、前記基板表面の一部に
形成した分極反転部とを備え、前記分極反転部とそれ以
外の部分であって前記分極反転部を形成した表面と同一
の表面との間の電位差を検知する焦電センサーとする。 （３）焦電体からなる基板と、前記基板表面の一部に形
成した２つ以上の焦電性の劣化した部分と、それぞれの
前記焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分とに形成し
た電極と、集光光学系とを備え、外部からの光を前記集
光光学系により前記焦電性の劣化した部分近傍に集光す
る光センサーとする。 （４）強誘電体からなる基板と、前記基板表面の一部に
形成した２つ以上の分極反転部と、それぞれの分極反転
部とそれ以外の部分であって前記分極反転部を形成した
表面と同一の表面とに形成した電極と、集光光学系とを
備え、外部からの光を前記集光光学系により前記分極反
転部近傍に集光する光センサーとする。
【０００７】
【作用】本発明は前述した構成により、焦電センサーを
構成できる。
構成できる。
【０００８】焦電体結晶表面の一部に焦電性劣化部を形
成すると、温度変化により焦電電荷を発生する焦電結晶
部分と、焦電電荷を発生しない焦電性劣化部の間で電位
差が生じる。この電位差を検出することにより、温度変
化を検出する焦電センサーを構成できる。焦電性劣化部
分を結晶上の微細な部分に形成することにより、焦電セ
ンサーの集積化が容易になる。集積化すれば、焦電セン
サー部分のみの温度変化が検出できるため、応答速度の
高速化、感度の向上が図れる。
成すると、温度変化により焦電電荷を発生する焦電結晶
部分と、焦電電荷を発生しない焦電性劣化部の間で電位
差が生じる。この電位差を検出することにより、温度変
化を検出する焦電センサーを構成できる。焦電性劣化部
分を結晶上の微細な部分に形成することにより、焦電セ
ンサーの集積化が容易になる。集積化すれば、焦電セン
サー部分のみの温度変化が検出できるため、応答速度の
高速化、感度の向上が図れる。
【０００９】また、集積化した焦電センサーと集光光学
系を組み合わせると、集光光学系により外部の光を焦電
センサー上に集光することにより、赤外線センサー等の
光センサーに応用できる。焦電センサーを多数並べる
と、外部光源の位置検出も可能となり２次元光センサー
が構成できる。
系を組み合わせると、集光光学系により外部の光を焦電
センサー上に集光することにより、赤外線センサー等の
光センサーに応用できる。焦電センサーを多数並べる
と、外部光源の位置検出も可能となり２次元光センサー
が構成できる。
【００１０】強誘電体とは焦電体結晶の一種で、電界を
印可することで、結晶を破壊することなく、分極の反転
が可能なものである。この性質を利用して、強誘電体結
晶の表面の一部に、分極方向が反転している分極反転部
を形成すると、焦電効果により、分極反転部と非反転部
で逆の焦電電荷が発生する。このため、温度変化により
分極反転部と非反転部間で大きな電位差が得られ、高感
度の焦電センサーが構成できる。
印可することで、結晶を破壊することなく、分極の反転
が可能なものである。この性質を利用して、強誘電体結
晶の表面の一部に、分極方向が反転している分極反転部
を形成すると、焦電効果により、分極反転部と非反転部
で逆の焦電電荷が発生する。このため、温度変化により
分極反転部と非反転部間で大きな電位差が得られ、高感
度の焦電センサーが構成できる。
【００１１】
（実施例１）図１は、本実施例の焦電センサーの構成斜
視図を示す。１はＺ板のLiTaO3基板、２はプロトン交換
部、３は電極である。温度が変化すると、焦電電界が発
生し、電極間の電位差を測定することにより、温度変化
を検出できる。焦電センサーを直線状に並べることによ
り、温度分布が検出できる。
視図を示す。１はＺ板のLiTaO3基板、２はプロトン交換
部、３は電極である。温度が変化すると、焦電電界が発
生し、電極間の電位差を測定することにより、温度変化
を検出できる。焦電センサーを直線状に並べることによ
り、温度分布が検出できる。
【００１２】次に、本実施例の焦電センサーの製造方法
について述べる。Ｚ板のLiTaO3基板の表面にTa膜をスパ
ッタリング法で30nm堆積する。フォトリソグラフィ法と
ドライエッチングでパターンをTa膜に転写する。基板を
260℃のピロ燐酸中で20分間熱処理して、非マスク部分
直下を深さ１μｍに渡りプロトン交換した後、Taマスク
をHFで除去しする。次に、電極を形成する。基板にTaを
30nm堆積した後、フォトリソグラフィ法とドライエッチ
ングにより電極のパターンを形成する。電極間隔は３μ
ｍとした。LiTaO3はプロトン交換を行うと、基板のLiが
プロトンと交換され、焦電性を失い、焦電性劣化部分を
形成できる。
について述べる。Ｚ板のLiTaO3基板の表面にTa膜をスパ
ッタリング法で30nm堆積する。フォトリソグラフィ法と
ドライエッチングでパターンをTa膜に転写する。基板を
260℃のピロ燐酸中で20分間熱処理して、非マスク部分
直下を深さ１μｍに渡りプロトン交換した後、Taマスク
をHFで除去しする。次に、電極を形成する。基板にTaを
30nm堆積した後、フォトリソグラフィ法とドライエッチ
ングにより電極のパターンを形成する。電極間隔は３μ
ｍとした。LiTaO3はプロトン交換を行うと、基板のLiが
プロトンと交換され、焦電性を失い、焦電性劣化部分を
形成できる。
【００１３】次に作製した焦電センサーにより温度変化
の測定を行った。最初に、単一の焦電センサーで温度変
化により発生する電位差を検出した。温度を変化させ
て、電極間に発生する電圧を測定した。結果を図２に示
す。温度と電界は比例し、２０℃の温度変化で１５Ｖの
電圧が発生した。電極間の距離が狭いため、局所的な温
度変化を観測することが可能であり、数μｍの範囲の温
度検出が可能であった。また、センサー部分の熱容量が
小さいため、温度変化に対する電圧変化の感度は高く、
μｓオーダで応答した。次に、直線状に焦電センサーを
並べて、温度センサーアレイを形成した。長さ２０ｍｍ
温度センサーの間隔は１ｍｍとした。それぞれのセンサ
ーに発生する電圧より、温度分布の測定が可能になっ
た。
の測定を行った。最初に、単一の焦電センサーで温度変
化により発生する電位差を検出した。温度を変化させ
て、電極間に発生する電圧を測定した。結果を図２に示
す。温度と電界は比例し、２０℃の温度変化で１５Ｖの
電圧が発生した。電極間の距離が狭いため、局所的な温
度変化を観測することが可能であり、数μｍの範囲の温
度検出が可能であった。また、センサー部分の熱容量が
小さいため、温度変化に対する電圧変化の感度は高く、
μｓオーダで応答した。次に、直線状に焦電センサーを
並べて、温度センサーアレイを形成した。長さ２０ｍｍ
温度センサーの間隔は１ｍｍとした。それぞれのセンサ
ーに発生する電圧より、温度分布の測定が可能になっ
た。
【００１４】LiTaO3は大きな焦電効果を有し、プロトン
交換により容易に焦電性劣化部分を形成できる。しか
も、プロトン交換は、フォトリソグラフィ法により容易
に微細パターンが形成できるため、焦電センサーの集積
化が容易であるという特徴を持っている。
交換により容易に焦電性劣化部分を形成できる。しか
も、プロトン交換は、フォトリソグラフィ法により容易
に微細パターンが形成できるため、焦電センサーの集積
化が容易であるという特徴を持っている。
【００１５】（実施例２） 図３は、本実施例の焦電センサーの構成斜視図を示す。
１は−Ｚ板（結晶の−Ｃ軸つまり−Ｚ軸と垂直な面）の
ＬｉＴａＯ3基板、４は分極反転部、３は電極である。
温度が変化すると、焦電電界が発生し、電極間の電位差
を測定することにより、温度変化を検出できる。焦電セ
ンサーを直線状に並べることにより、温度分布が検出で
きる。
１は−Ｚ板（結晶の−Ｃ軸つまり−Ｚ軸と垂直な面）の
ＬｉＴａＯ3基板、４は分極反転部、３は電極である。
温度が変化すると、焦電電界が発生し、電極間の電位差
を測定することにより、温度変化を検出できる。焦電セ
ンサーを直線状に並べることにより、温度分布が検出で
きる。
【００１６】次に、本実施例の焦電センサーの製造方法
について述べる。−Ｚ板のLiTaO3基板の表面にTa膜をス
パッタリング法で30nm堆積する。フォトリソグラフィ法
とドライエッチングでパターンをTa膜に転写する。基板
を260℃のピロ燐酸中で20分間熱処理して、非マスク部
分直下のプロトン交換を行いプロトン交換部を形成した
後、TaマスクをHFで除去しする。基板を540℃で30秒間
熱処理すると、プロトン交換部の分極が深さ２μｍに渡
り反転する。次に電極を形成する。基板にTaを30nm堆積
した後、フォトリソグラフィ法とドライエッチングによ
り電極のパターンを形成する。電極間隔は３μｍとし
た。
について述べる。−Ｚ板のLiTaO3基板の表面にTa膜をス
パッタリング法で30nm堆積する。フォトリソグラフィ法
とドライエッチングでパターンをTa膜に転写する。基板
を260℃のピロ燐酸中で20分間熱処理して、非マスク部
分直下のプロトン交換を行いプロトン交換部を形成した
後、TaマスクをHFで除去しする。基板を540℃で30秒間
熱処理すると、プロトン交換部の分極が深さ２μｍに渡
り反転する。次に電極を形成する。基板にTaを30nm堆積
した後、フォトリソグラフィ法とドライエッチングによ
り電極のパターンを形成する。電極間隔は３μｍとし
た。
【００１７】次に作製した焦電センサーにより温度変化
の測定を行った。最初に、単一の焦電センサーで温度変
化により発生する電位差を検出した。結果を図４に示
す。温度変化に比例して、電圧は増加し、温度が２０℃
変化したとき、電圧は３０Ｖ発生した。分極反転部と非
反転部間で逆電圧が生じるため、実施例１の焦電センサ
ーの２倍の電位差が生じ、高感度の焦電センサーが構成
できた。
の測定を行った。最初に、単一の焦電センサーで温度変
化により発生する電位差を検出した。結果を図４に示
す。温度変化に比例して、電圧は増加し、温度が２０℃
変化したとき、電圧は３０Ｖ発生した。分極反転部と非
反転部間で逆電圧が生じるため、実施例１の焦電センサ
ーの２倍の電位差が生じ、高感度の焦電センサーが構成
できた。
【００１８】−Ｚ板のLiTaO3はプロトン交換と熱処理に
より、分極反転部の形成が容易であり、かつ焦電性も高
いため、高感度の焦電センサーが構成できた。
より、分極反転部の形成が容易であり、かつ焦電性も高
いため、高感度の焦電センサーが構成できた。
【００１９】（実施例３）図５は、本実施例の光センサ
ーの構成斜視図を示す。１はＺ板のLiTaO3基板、４は分
極反転部、３は電極、５は集光光学系、６は赤外線であ
る。集光光学系５はSiレンズにより形成されており、波
長１μｍ近傍の赤外線の集光が可能である。また電極３
はカーボンにより構成されており、電極と赤外線吸収膜
の役割を同時に果たしている。外部からの赤外線を集光
光学系５により、３の電極上に集光すると、基板表面の
温度が上昇する。温度が変化すると分極反転部と非反転
部間で電位差が生じ、これを測定することにより、赤外
線の強度を検出できる。
ーの構成斜視図を示す。１はＺ板のLiTaO3基板、４は分
極反転部、３は電極、５は集光光学系、６は赤外線であ
る。集光光学系５はSiレンズにより形成されており、波
長１μｍ近傍の赤外線の集光が可能である。また電極３
はカーボンにより構成されており、電極と赤外線吸収膜
の役割を同時に果たしている。外部からの赤外線を集光
光学系５により、３の電極上に集光すると、基板表面の
温度が上昇する。温度が変化すると分極反転部と非反転
部間で電位差が生じ、これを測定することにより、赤外
線の強度を検出できる。
【００２０】さらに、２次元状に焦電センサーを配置し
ておくと、外部の赤外線の強度分布および、赤外線発生
物質の移動を検出できる。例えば、発熱体が存在した場
合、発熱体から発生される赤外線は集光光学系５を通っ
て、LiTaO3基板１表面に集光される。さらに、発熱体が
移動すると、集光される場所が移動する。光センサーを
２次元的に配置しておけば、発熱体の位置を検出でき
る。分極反転層は１μｍ角程度の微細な部分に形成でき
るため、光センサーを容易に２次元的に集積化でき、し
かも高い分解能を実現できた。さらに、集積化により、
各センサーの熱容量が小さくなるため、高速応答が可能
であった。また、発生する電位差が大きいため、検出感
度が高かった。
ておくと、外部の赤外線の強度分布および、赤外線発生
物質の移動を検出できる。例えば、発熱体が存在した場
合、発熱体から発生される赤外線は集光光学系５を通っ
て、LiTaO3基板１表面に集光される。さらに、発熱体が
移動すると、集光される場所が移動する。光センサーを
２次元的に配置しておけば、発熱体の位置を検出でき
る。分極反転層は１μｍ角程度の微細な部分に形成でき
るため、光センサーを容易に２次元的に集積化でき、し
かも高い分解能を実現できた。さらに、集積化により、
各センサーの熱容量が小さくなるため、高速応答が可能
であった。また、発生する電位差が大きいため、検出感
度が高かった。
【００２１】なお、本実施例では分極反転部を用いた焦
電センサーを集積化した光センサーを用いたが、実施例
１で示したプロトン交換部を用いた焦電センサーを利用
しても同様の光センサーが形成できる。
電センサーを集積化した光センサーを用いたが、実施例
１で示したプロトン交換部を用いた焦電センサーを利用
しても同様の光センサーが形成できる。
【００２２】なお、本実施例では基板にLiTaO3基板を用
いたが他にMgO、Nb、NdなどをドープしたLiTaO3基板で
も同様な焦電センサーが作製できる。
いたが他にMgO、Nb、NdなどをドープしたLiTaO3基板で
も同様な焦電センサーが作製できる。
【００２３】なお、本実施例では、イオン交換にピロ燐
酸（H4P2O7）を用いたが、他にオルト燐酸（H2PO4）、
安息香酸など他の燐酸または他の酸も用いることができ
る。
酸（H4P2O7）を用いたが、他にオルト燐酸（H2PO4）、
安息香酸など他の燐酸または他の酸も用いることができ
る。
【００２４】なお、本実施例では基板にLiTaO3基板を用
いたが他にLiNbO3基板でも同様な焦電センサーが作製で
きる。
いたが他にLiNbO3基板でも同様な焦電センサーが作製で
きる。
【００２５】なお、本実施例では耐イオン化のマスクと
して、Ｔａ膜を用いたが、他にTa2O 5、Pt、Auなど耐酸
性を有する膜なら用いることができる。
して、Ｔａ膜を用いたが、他にTa2O 5、Pt、Auなど耐酸
性を有する膜なら用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、焦電体結晶の表面
に、焦電性劣化部を形成し、劣化部分と非劣化部分の間
で電位差を測定することにより、焦電センサーを構成で
きた。形成された焦電センサーは高感度で高速の温度測
定が可能であり、複数の焦電センサーを容易に集積化で
きるため、その実用効果は大きい。
に、焦電性劣化部を形成し、劣化部分と非劣化部分の間
で電位差を測定することにより、焦電センサーを構成で
きた。形成された焦電センサーは高感度で高速の温度測
定が可能であり、複数の焦電センサーを容易に集積化で
きるため、その実用効果は大きい。
【００２７】また、強誘電体結晶の表面に、分極反転部
を形成し、分極反転部と非反転部の間で、温度変化によ
り発生する電位差を測定することにより、焦電センサー
を構成できた。形成された焦電センサーは、電位差が大
きくとれるため、より高感度な温度測定が可能であり、
複数の焦電センサーを容易に集積化できるため、その実
用効果は大きい。
を形成し、分極反転部と非反転部の間で、温度変化によ
り発生する電位差を測定することにより、焦電センサー
を構成できた。形成された焦電センサーは、電位差が大
きくとれるため、より高感度な温度測定が可能であり、
複数の焦電センサーを容易に集積化できるため、その実
用効果は大きい。
【００２８】また、複数の焦電センサーを集積化し、集
光光学系により集光した光をセンサー上に集光すること
により光センサーを構成できた。作製した光センサー
は、高感度で、光の分布を測定でき、分解能も高いた
め、その実用効果は大きい。
光光学系により集光した光をセンサー上に集光すること
により光センサーを構成できた。作製した光センサー
は、高感度で、光の分布を測定でき、分解能も高いた
め、その実用効果は大きい。
【図１】本発明の焦電センサーの構成斜視図
【図２】本発明の焦電センサーの特性図
【図３】本発明の焦電センサーの構成斜視図
【図４】本発明の焦電センサーの特性図
【図５】本発明の光センサーの構成斜視図
【図６】従来の焦電センサーの構成斜視図
１ LiTaO3基板 ２ プロトン交換部 ３ 電極 ４ 分極反転部 ５ 集光光学系 ６ 赤外線 ７ 電極 ８ 自発分極 ９ 電圧計
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−187917（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−172952（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−27530（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4060729（ＵＳ，Ａ) Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖ ｏｌ．33（1994）ｐ5404−5406 Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．75 ［３］（1994．２．１）ｐ1311−1318 Ｔｅｃｈ．Ｒｅｐ．ＩＥＩＣＥ Ｊｐ ｎ ＵＳ87−37（1987）ｐ17−22 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．64 ［３］（1994．１）ｐ７−９ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．58 ［24］（1991）ｐ2732−2734 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．56 ［16］（1990）ｐ1535−1536 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．62 ［16］（1993）ｐ1860−1862 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 5/00 - 5/62 G01J 1/00 - 1/46 H01L 37/02 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＥＣＬＡ ＩＥＥＥ−ＤＢ ＥＳＰＡＣＥＮＥＴ
Claims (13)
- 【請求項１】焦電体からなる基板と、前記基板表面の少
なくとも一部に形成した焦電性の劣化した部分とを備
え、前記焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分との間
の電位差を検知することを特徴とする焦電センサー。 - 【請求項２】前記焦電体結晶としてＬｉＮｂxＴａ(1-x)
Ｏ3（０≦ｘ≦１）を用い、焦電性の劣化した部分にプ
ロトン交換ＬｉＮｂxＴａ(1-x)Ｏ3（０≦ｘ≦１）を用
いる請求項１記載の焦電センサー。 - 【請求項３】前記基板表面の一部に電極を備えた請求項
１記載の焦電センサー。 - 【請求項４】前記電極は前記焦電性の劣化した部分と、
それ以外の部分であって前記焦電性の劣化した部分を形
成した表面と同一の表面とに形成されており、前記電極
間で電位差を検出することを特徴とする請求項３記載の
焦電センサー。 - 【請求項５】強誘電体からなる基板と、前記基板表面の
一部に形成した分極反転部とを備え、 前記分極反転部とそれ以外の部分であって前記分極反転
部を形成した表面と同一の表面との間の電位差を検知す
ることを特徴とする焦電センサー。 - 【請求項６】前記分極反転部とそれ以外の部分であって
前記分極反転部を形成した表面と同一の表面とに電極が
形成されており、前記電極間で電位差を検出することを
特徴とする請求項５記載の焦電センサー。 - 【請求項７】前記強誘電体基板としてＬｉＮｂＯ 3 、前
記分極反転部にプロトン交換ＬｉＮｂＯ 3 を用いるか、
または前記強誘電体基板としてＬｉＴａＯ 3 、前記分極
反転部にプロトン交換ＬｉＴａＯ 3 を用いる請求項５記
載の焦電センサー。 - 【請求項８】焦電体からなる基板と、 前記基板表面の一部に形成した２つ以上の焦電性の劣化
した部分と、 それぞれの前記焦電性の劣化した部分とそれ以外の部分
とに形成した電極と、 集光光学系と、を備え、 外部からの光を前記集光光学系により前記焦電性の劣化
した部分の近傍に集光することを特徴とする光センサ
ー。 - 【請求項９】前記基板表面に光吸収膜を形成した請求項
８記載の光センサー。 - 【請求項１０】前記焦電性の劣化した部分が直線状また
は２次元状に並んでおり、前記集光光学系により集光さ
れた光の位置を検出することを特徴とする請求項８記載
の光センサー。 - 【請求項１１】強誘電体からなる基板と、 前記基板表面の一部に形成した２つ以上の分極反転部
と、 それぞれの前記分極反転部とそれ以外の部分であって前
記分極反転部を形成した表面と同一の表面とに形成した
電極と、 集光光学系と、を備え、 外部からの光を前記集光光学系により前記分極反転部の
近傍に集光することを特徴とする光センサー。 - 【請求項１２】前記基板表面に光吸収膜を形成した請求
項１１記載の光センサー。 - 【請求項１３】前記分極反転部が直線状または２次元状
に並んでおり、前記集光光学系により集光された光の位
置を検出することを特徴とする請求項１１記載の光セン
サー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05732794A JP3214216B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 焦電センサーおよび光センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05732794A JP3214216B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 焦電センサーおよび光センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270240A JPH07270240A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3214216B2 true JP3214216B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=13052484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05732794A Expired - Fee Related JP3214216B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 焦電センサーおよび光センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214216B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP05732794A patent/JP3214216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５６［１６］（１９９０）ｐ１５３５−１５３６ |
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５８［２４］（１９９１）ｐ２７３２−２７３４ |
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６２［１６］（１９９３）ｐ１８６０−１８６２ |
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６４［３］（１９９４．１）ｐ７−９ |
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．７５［３］（１９９４．２．１）ｐ１３１１−１３１８ |
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ５４０４−５４０６ |
| Ｔｅｃｈ．Ｒｅｐ．ＩＥＩＣＥ Ｊｐｎ ＵＳ８７−３７（１９８７）ｐ１７−２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07270240A (ja) | 1995-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0409104A2 (en) | Method of controlling the domain of a nonlinear ferroelectric optics substrate | |
| Chang et al. | An integrated pyroelectric infrared sensor with a PZT thin film | |
| CN104884918A (zh) | 采用各向异性热电材料的激光电源传感器 | |
| US7119334B2 (en) | Thermal imaging system and method | |
| US3932753A (en) | Pyroelectric device with coplanar electrodes | |
| JP3214216B2 (ja) | 焦電センサーおよび光センサー | |
| Zhao et al. | Nonlinear optical properties of lanthanum doped lead titanate thin film using Z‐scan technique | |
| Choi et al. | Epitaxially grown pyroelectric infrared sensor array for human body detection | |
| JP4342334B2 (ja) | 顕微鏡 | |
| JP2007121194A (ja) | 光検出素子 | |
| Ding-Quan et al. | Measurement applications based on pyroelectric properties of ferroelectric polymers | |
| Suchaneck et al. | Investigation of the spatial polarization distribution of sputtered PZT thin films using LIMM | |
| JP3114235B2 (ja) | 焦電アレイセンサ | |
| JPH0518816A (ja) | 焦電アレイセンサ | |
| US6114698A (en) | Domain engineered ferroelectric optical radiation detector | |
| JP3008210B2 (ja) | アレイ型サーモパイルを用いた速度検出装置及び大きさ測定装置 | |
| Tiffany | Introduction and review of pyroelectric detectors | |
| Willing et al. | Pyroelectric thin film sensor arrays integrated on silicon | |
| SU785659A1 (ru) | Многоэлементный пироэлектрический приемник излучени | |
| JPS6197539A (ja) | 赤外線リニアアレイ素子 | |
| SU1185960A1 (ru) | Пироэлектрический приемник излучени поперечного типа | |
| JPH08178741A (ja) | 赤外線センサおよびその製造方法 | |
| Pashkin | Terahertz spectroscopy of ferroelectrics and related materials | |
| JPH0815355A (ja) | 電場センサ | |
| JPH09273966A (ja) | 温度測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |