JP4396395B2 - 赤外線放射素子の製造方法 - Google Patents
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Description
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記半導体層形成工程では、前記低抵抗領域を導電形がn形となるように形成することを特徴とする。
まず、図1(c)を参照して本実施形態の赤外線放射素子Aについて説明した後で、赤外線放射素子Aの製造方法について図1(a)〜(c)を参照して説明する。
λ=2898/T
となり、発熱体3の絶対温度Tと発熱体3から放射される赤外線のピーク波長λとの関係がウィーンの変位則を満たしている。要するに、本実施形態の赤外線放射素子Aでは、発熱体3としての第2の多孔質半導体層が擬似黒体を構成しており、図示しない外部電源からパッド4,4間に印加する電圧を調整することにより、発熱体3に発生するジュール熱を変化させることができて、発熱体3から放射される赤外線のピーク波長λを変化させることができる。なお、本実施形態の赤外線放射素子Aでは、例えば、一対のパッド4,4間に300V程度の電圧を印加することによりピーク波長λが3μm〜4μmの赤外線を放射させることが可能であり、パッド4,4間に印加する電圧を適宜調整することにより、ピーク波長が4μm以上の赤外線を放射させることも可能である。
図2(c)に示す本実施形態の赤外線放射素子Aの基本構成は実施形態1と略同じであり、製造方法が相違するので、以下、製造方法についてのみ図2(a)〜(c)を参照しながら説明する。
1 半導体基板
2 断熱層
3 発熱体
4 パッド
13 半導体層
Claims (9)
- 半導体基板の一表面側に形成され半導体基板よりも熱伝導率の小さな第1の多孔質半導体層からなる断熱層と、断熱層上に形成され断熱層よりも熱伝導率および導電率それぞれが大きな第2の多孔質半導体層からなる発熱体とを備え、発熱体への通電により発熱体を発熱させることで発熱体から赤外線が放射される赤外線発光素子の製造方法であって、半導体基板の前記一表面側における発熱体の形成予定部位に半導体基板よりも不純物濃度が高い半導体層を形成した後で、半導体基板の前記一表面側から半導体層、半導体基板における半導体層直下の部位それぞれを多孔質化することにより第2の多孔質半導体層、第1の多孔質半導体層を順次形成することを特徴とする赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層を形成する半導体層形成工程では、前記半導体基板の前記一表面側における前記半導体基板内に前記半導体層としての低抵抗領域を形成することを特徴とする請求項1記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層形成工程では、前記低抵抗領域を導電形がn形となるように形成することを特徴とする請求項2記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体基板として導電形がp形の半導体基板を用いることを特徴とする請求項3記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層を形成する半導体層形成工程では、前記半導体基板の前記一表面上に前記半導体層としての半導体薄膜を成膜することを特徴とする請求項1記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層形成工程では、前記半導体薄膜の膜厚を0.5μm以下とすることを特徴とする請求項5記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層形成工程では、前記半導体薄膜を導電形がn形となるように成膜することを特徴とする請求項5または請求項6記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記半導体層、前記半導体基板における前記半導体層直下の部位それぞれを多孔質化することで前記第2の多孔質半導体層、前記第1の多孔質半導体層を順次形成する際に、前記第2の多孔質半導体層の多孔度を前記第1の多孔質半導体層の多孔度よりも小さくすることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の赤外線放射素子の製造方法。
- 前記第1の多孔質半導体層および前記第2の多孔質半導体層を陽極酸化処理にて形成するようにし、前記半導体層を多孔質化することで前記第2の多孔質半導体層を形成する陽極酸化処理での電流密度を、前記半導体基板における前記半導体層直下の部位を多孔質化することで前記第1の多孔質半導体層を形成する陽極酸化処理での電流密度よりも小さくすることにより、前記第2の多孔質半導体層の多孔度を前記第1の多孔質半導体層の多孔度よりも小さくすることを特徴とする請求項8記載の赤外線放射素子の製造方法。
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