JPH09210958A - Optical scanning two-dimensional sensor - Google Patents

Optical scanning two-dimensional sensor

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JPH09210958A
JPH09210958A JP8334930A JP33493096A JPH09210958A JP H09210958 A JPH09210958 A JP H09210958A JP 8334930 A JP8334930 A JP 8334930A JP 33493096 A JP33493096 A JP 33493096A JP H09210958 A JPH09210958 A JP H09210958A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
electrode
electrode portion
photoconductive layer
optical scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP8334930A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Iwasaki
裕 岩崎
Katsuhiko Tomita
勝彦 冨田
Takeshi Nakanishi
剛 中西
Satoshi Nomura
聡 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
Application filed by Horiba Ltd filed Critical Horiba Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning two-dimensional sensor which will never disturb the overall distribution of potential. SOLUTION: An optical scanning two-dimensional sensor concerned is composed of the first electrode 1 light transmissive, a photo-conductive layer 4 which is installed in contact with one surface of the first electrode 1 and exhibits electroconductivity only in its part irradiated with light directly, a functional responsive layer 5 which is formed on the oversurface of the photo- conductive layer 4, and the second electrode 7 which is installed in such a condition as apart from the functional responsive layer 5. A voltage is impressed between the first and second electrodes 1 and 7 in the condition that a specimen to be measured 6 is placed between the layer 5 and the second electrode 7 in contact therewith, and when the other surface of the first electrode 1 is irradiated with a scanning beam of light 10, the photo-conductive layer 4 exhibits a low conductivity only in its irradiated part, and thus sensing of the specimen to be measured 6 is made by the responsive layer 5.

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】この発明は、光走査型二次元
センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning type two-dimensional sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】光走査型二次元センサの一つに、例え
ば、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.33
(1994)pp L394−397に記載してあるよ
うに、Si3 4 などのpH応答膜からなるセンサ面が
形成されたシリコン(Si)基板を適宜の変調光でスキ
ャンし、このスキャンによってSi基板内に発生した光
電流を取り出すことにより測定を行う光走査型二次元p
H分布測定装置がある。
2. Description of the Related Art One of optical scanning two-dimensional sensors is disclosed in, for example, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 33
As described in (1994) pp L394-397, a silicon (Si) substrate on which a sensor surface made of a pH responsive film such as Si 3 N 4 is formed is scanned with an appropriate modulated light, and this scan is performed. Optical scanning two-dimensional p that measures by extracting the photocurrent generated in the substrate
There is an H distribution measuring device.

【0003】このような光走査型二次元pH分布測定装
置においては、pH応答膜からなるセンサ面と上部電極
との間に、溶液などの測定試料を挿入した構造とした場
合、測定試料とpH応答膜との界面にpHに応じた電位
差が生じ、照射される光の面積に対応した部分の電位差
に応じた光電流が流れ、これを外部に取り出すことがで
きるので、測定試料とpH応答膜との界面に生じた電位
差の分布を順次取り出すことが可能となり、二次元pH
分布像を得ることができる。
In such an optical scanning type two-dimensional pH distribution measuring apparatus, when the measurement sample such as a solution is inserted between the sensor surface composed of the pH responsive film and the upper electrode, the measurement sample and the pH are measured. A potential difference according to pH is generated at the interface with the responsive membrane, and a photocurrent flows according to the potential difference in the portion corresponding to the area of the irradiated light, and this can be taken out to the outside. The distribution of the potential difference generated at the interface with
A distribution image can be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光走査型二次元pH分布測定装置においては、溶液など
の測定試料と、pH応答膜を代表とするセンサ面と、光
キャリアを発生し、電流を取り出すSi基板とが電気的
に分離している構造であるため、あくまでも測定試料と
酸化膜あるいはその上に設けられるセンサ面とSi基板
とからなるMOS構造に依存することとなり、次のよう
な欠点がある。
However, in the above-mentioned optical scanning type two-dimensional pH distribution measuring apparatus, a measurement sample such as a solution, a sensor surface typified by a pH responsive film, a photocarrier is generated, and a current is generated. Since the Si substrate from which the light is extracted is electrically separated, it depends only on the MOS structure composed of the measurement sample and the oxide film or the sensor surface provided on the oxide film and the Si substrate. There are drawbacks.

【0005】すなわち、 界面、特に、応答膜などの固体と液体との界面上で
の正確な電位を制御することができない。 界面における化学反応で発生した電流を取り出すこ
とができない。界面における化学反応が生じた場合、基
本的には、外部から定められた電位勾配に対して、化学
反応で発生した電位が全体の電位分布を乱すことによる
相対的な電位変動のみを知ることができるだけである。 測定試料の電位、電気容量以外の電流、抵抗、イン
ピーダンスなど一般的な電気的特性の分布を知ることが
できない。 光を変調する必要があり、変調周波数より高速の電
位変動を測定できない。 光キャリアは、半導体の物性そのものの特性であ
り、比抵抗などにより制限されるので、半導体材料によ
り電流量が限定される。
That is, it is not possible to control an accurate electric potential on the interface, particularly on the interface between a solid and a liquid such as a response film. The electric current generated by the chemical reaction at the interface cannot be extracted. When a chemical reaction occurs at the interface, basically, it is possible to know only the relative potential fluctuation due to the potential generated by the chemical reaction disturbing the entire potential distribution with respect to the potential gradient determined from the outside. You can only. It is impossible to know the distribution of general electrical characteristics such as the electric potential, resistance, and impedance other than the potential and electric capacity of the measurement sample. Light needs to be modulated, and potential fluctuations faster than the modulation frequency cannot be measured. The photocarrier is a characteristic of the physical properties of the semiconductor itself and is limited by the specific resistance and the like, so the amount of current is limited by the semiconductor material.

【0006】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、従来にはない新しい構造の光走
査型二次元センサを提供することである。
The present invention has been made in view of the above matters, and an object thereof is to provide an optical scanning type two-dimensional sensor having a novel structure which has never existed before.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光応答機構を、従来の半導体内部で
の光キャリアによる電流検出方式に代えて、光導電性層
を設けて光照射による光導電性に基づく方式としてい
る。
In order to achieve the above object, in the present invention, the photo-responsive mechanism is replaced with a conventional method of detecting a current by a photo carrier inside a semiconductor, and a photo-conductive layer is provided to irradiate light. The method is based on photoconductivity.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】この発明の第1の光走査型二次元
センサは、光透過性の第1電極部と、この第1電極部の
一方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた部分
のみ導電性を示す光導電性層と、この光導電性層の上面
に形成される機能応答層と、この機能応答層と離間した
状態で設けられる第2電極部とからなり、機能応答層と
第2電極部との間に測定試料を両者に接触するようにし
た状態で、第1電極部と第2電極部との間に電圧を印加
するとともに、第1電極部の他方の面から光を走査しな
がら照射したときに光導電性層が光照射部分のみ低い導
電性を示し、機能応答層により測定試料のセンシングを
行なえるように構成したことを特徴としている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first optical scanning type two-dimensional sensor of the present invention is provided in contact with a light-transmissive first electrode portion and one surface of the first electrode portion, and irradiates light. A photoconductive layer showing conductivity only in a portion directly received, a functional response layer formed on the upper surface of the photoconductive layer, and a second electrode portion provided in a state separated from the functional response layer, A voltage is applied between the first electrode portion and the second electrode portion while the measurement sample is in contact with both of the functional response layer and the second electrode portion, and the other of the first electrode portion is applied. It is characterized in that the photoconductive layer exhibits low conductivity only in the light-irradiated portion when the light is irradiated while scanning from the surface, and the functional response layer can sense the measurement sample.

【0009】上記構成よりなる第1の光走査型二次元セ
ンサにおいては、第1電極部の他方の面から光を照射す
ると、光導電性層の光が照射した部分のみが著しく低い
抵抗となるので、その照射面積部分とは機能応答層を介
して接している測定試料に局部的に電圧が印加されるこ
とになる。したがって、光導電性層に対する光の照射位
置を順次変えて光導電性層全面をスキャンすることによ
り、機能応答層および測定試料に対して局部的に電圧を
順次印加することができ、機能応答層および測定試料に
印加された電圧に応じた電流を、照射光の面積に対応し
た部分の電流として外部に取り出すことができ、これに
基づいて、界面における機能応答層と測定試料との相互
反応に基づいた二次元電流分布像を得ることができ、測
定試料のセンシングを行うことができる。
In the first optical scanning two-dimensional sensor having the above structure, when light is irradiated from the other surface of the first electrode portion, only the light-irradiated portion of the photoconductive layer has a remarkably low resistance. Therefore, a voltage is locally applied to the measurement sample that is in contact with the irradiated area portion through the functional response layer. Therefore, by sequentially changing the light irradiation position on the photoconductive layer and scanning the entire surface of the photoconductive layer, it is possible to locally apply a voltage locally to the functional response layer and the measurement sample. And the current corresponding to the voltage applied to the measurement sample can be extracted to the outside as the current of the part corresponding to the area of the irradiation light, and based on this, the mutual reaction between the functional response layer at the interface and the measurement sample can be performed. A two-dimensional current distribution image based on it can be obtained, and the measurement sample can be sensed.

【0010】そして、第1の光走査型二次元センサにお
いて、機能応答層の上面に、微細面積において島状の電
極部を有する金属層を設けてもよい。このようにした場
合、金属層の面が均一な等電位面となるので、電位制御
を安定に行うことができる。
In the first optical scanning two-dimensional sensor, a metal layer having an island-shaped electrode portion in a fine area may be provided on the upper surface of the functional response layer. In this case, the surface of the metal layer becomes a uniform equipotential surface, so that potential control can be stably performed.

【0011】また、この発明の第2の光走査型二次元セ
ンサは、光透過性の第1電極部と、この第1電極部の一
方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた部分の
み導電性を示す光導電性層と、この光導電性層の上面に
設けられるイオン応答膜と、このイオン応答膜と離間し
た状態で設けられる第2電極部とからなり、イオン応答
膜と第2電極部との間に測定試料を両者に接触するよう
にして配置し、第1電極部の他方の面から光を走査しな
がら照射したときに光導電性層が光照射部分で低抵抗と
なり、光照射部分に対応するイオン応答膜と測定試料と
の界面に発生する電位差を外部から測定できるように構
成している。
The second optical scanning type two-dimensional sensor of the present invention is provided in contact with the light-transmissive first electrode portion and one surface of the first electrode portion, and directly receives light irradiation. The ion responsive film is composed of a photoconductive layer showing conductivity only in the above-mentioned portion, an ion responsive film provided on the upper surface of the photoconductive layer, and a second electrode portion provided in a state separated from the ion responsive film. The measurement sample is placed between the second electrode section and the second electrode section so as to contact them, and when the light is applied while scanning the light from the other surface of the first electrode section, the photoconductive layer is lowered in the light irradiation section. It becomes a resistance, and the potential difference generated at the interface between the ion-responsive film corresponding to the light irradiation portion and the measurement sample can be measured from the outside.

【0012】上記構成よりなる第2の光走査型二次元セ
ンサにおいては、第1電極部の他方の面から光を照射す
ると、光導電性層の光が照射した部分のみが著しく低い
抵抗となるので、その照射面積部分に直接接しているイ
オン応答膜と測定試料に測定回路を接続できることにな
る。したがって、光導電性層に対する光の照射位置を順
次変えて光導電性層全面をスキャンすることにより、イ
オン応答膜および測定試料を順次スイッチングすること
により機能させることができ、測定試料におけるイオン
濃度に応じてイオン応答膜と測定試料との界面に生じる
電位差を外部に取り出すことができ、これに基づいて、
界面での二次元濃度分布像を得ることができる。
In the second optical scanning two-dimensional sensor having the above structure, when light is irradiated from the other surface of the first electrode portion, only the light-irradiated portion of the photoconductive layer has a remarkably low resistance. Therefore, the measurement circuit can be connected to the ion-responsive film and the measurement sample that are in direct contact with the irradiated area. Therefore, by sequentially changing the light irradiation position on the photoconductive layer and scanning the entire surface of the photoconductive layer, the ion responsive film and the measurement sample can be sequentially switched to function, and the ion concentration in the measurement sample can be improved. Accordingly, the potential difference generated at the interface between the ion-responsive membrane and the measurement sample can be taken out, and based on this,
A two-dimensional density distribution image at the interface can be obtained.

【0013】従来の光走査型二次元センサにおいては、
光照射によって誘起されて半導体中に光キャリアが発生
し、この光キャリアを電流として取り出すようにしてい
るが、この光キャリアは、半導体材料のライフタイムや
比抵抗によって定まり、光キャリアの発生量が信号量と
なる。このため、画像分解能やS/Nは、基板材料の物
性や厚みなどによって定まる。
In the conventional optical scanning type two-dimensional sensor,
Photo-carriers are generated in the semiconductor by being induced by light irradiation, and these photo-carriers are taken out as a current.The photo-carriers are determined by the lifetime of the semiconductor material and the specific resistance. It becomes the signal amount. Therefore, the image resolution and S / N are determined by the physical properties and thickness of the substrate material.

【0014】これに対して、第2の光走査型二次元セン
サにおいては、絶縁膜でも適用できるので、pHや各種
のイオン濃度など溶液中の電気化学的諸特性の分布像を
得ることができる。
On the other hand, in the second optical scanning two-dimensional sensor, since it can be applied to an insulating film, it is possible to obtain a distribution image of electrochemical characteristics in a solution such as pH and various ion concentrations. .

【0015】そして、第2の光走査型二次元センサにお
いて、光導電性層とイオン応答膜との間に、複数の島状
電極部を有する導電層を設けてもよい。
In the second optical scanning two-dimensional sensor, a conductive layer having a plurality of island-shaped electrode portions may be provided between the photoconductive layer and the ion responsive film.

【0016】さらに、この発明の第3の光走査型二次元
センサは、光透過性の第1電極部と、この第1電極部の
一方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた部分
のみ導電性を示す光導電性層と、この光導電性層と離間
した状態で設けられる第2電極部とからなり、光導電性
層と第2電極部との間に測定試料を両者に接触するよう
にした状態で、第1電極部と第2電極部との間に電圧を
印加するとともに、第1電極部の他方の面から光を走査
しながら照射するように構成したことを特徴としてい
る。
Furthermore, the third optical scanning type two-dimensional sensor of the present invention is provided in contact with the light-transmissive first electrode portion and one surface of the first electrode portion, and directly receives light irradiation. And a second electrode portion provided in a state of being separated from the photoconductive layer, and a measurement sample is provided between the photoconductive layer and the second electrode portion. A voltage is applied between the first electrode portion and the second electrode portion while being in contact with the first electrode portion, and light is emitted while scanning the light from the other surface of the first electrode portion. It has a feature.

【0017】上記構成よりなる第3の光走査型二次元セ
ンサにおいては、第1電極部の他方の面から光を照射す
ると、光導電性層の光が照射した部分のみが著しく低い
抵抗となるので、その照射面積部分に直接接している測
定試料に局部的に電圧が印加されることになる。したが
って、光の照射位置を順次変えて測定試料全体をスキャ
ンすることにより、測定試料に対して局部的に電圧を順
次印加することができ、測定試料に印加された電圧に応
じた電流を、照射光の面積に対応した部分の電流として
外部に取り出すことができ、これに基づいて、界面での
二次元電流分布像を得ることができる。
In the third optical scanning two-dimensional sensor having the above structure, when light is irradiated from the other surface of the first electrode portion, only the light-irradiated portion of the photoconductive layer has a remarkably low resistance. Therefore, the voltage is locally applied to the measurement sample that is in direct contact with the irradiated area portion. Therefore, by sequentially changing the light irradiation position and scanning the entire measurement sample, it is possible to locally apply a voltage locally to the measurement sample, and to irradiate a current according to the voltage applied to the measurement sample. A current corresponding to the area of light can be extracted to the outside, and based on this, a two-dimensional current distribution image at the interface can be obtained.

【0018】そして、第3の光走査型二次元センサにお
いて、光導電性層の上面に、微細面積において島状の導
電部を有する金属層を設けてもよい。このようにした場
合、金属層の面が均一な等電位面となるので、電位制御
を安定に行うことができる。
In the third optical scanning two-dimensional sensor, a metal layer having an island-shaped conductive portion in a fine area may be provided on the upper surface of the photoconductive layer. In this case, the surface of the metal layer becomes a uniform equipotential surface, so that potential control can be stably performed.

【0019】また、第3の光走査型二次元センサにおい
て、光導電性層の上面に酵素電極を設けてもよく、この
ようにした場合、測定試料と酵素との反応によって生ず
る電流を測定することができる。
In the third optical scanning type two-dimensional sensor, an enzyme electrode may be provided on the upper surface of the photoconductive layer. In this case, the current generated by the reaction between the measurement sample and the enzyme is measured. be able to.

【0020】[0020]

【実施例】図1は、第1実施例の光走査型二次元センサ
を示す。この図1において、1は光透過性の第1電極部
であって、光透過性の基板2と光透過性の電極(下部電
極)3とからなる。この実施例では、光透過性基板2と
してガラス板が用いられ、下部電極3は、例えばIn2
3 とSnO2 とを適当な比率で混合してなるITO
(透明導電膜)からなる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an optical scanning type two-dimensional sensor of the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light-transmissive first electrode portion, which includes a light-transmissive substrate 2 and a light-transmissive electrode (lower electrode) 3. In this embodiment, a glass plate is used as the light transmissive substrate 2, and the lower electrode 3 is made of, for example, In 2
ITO made by mixing O 3 and SnO 2 in an appropriate ratio
(Transparent conductive film).

【0021】4は第1電極部1の下部電極3の上面に形
成される光導電性層で、この光導電性層4は、光の照射
を直接受けた部分のみ導電性を示すものであり、例えば
アモルファスシリコン(α−Si)を300〜350℃
の温度で処理することによって形成される。
Reference numeral 4 denotes a photoconductive layer formed on the upper surface of the lower electrode 3 of the first electrode portion 1. The photoconductive layer 4 is conductive only in the portion directly irradiated with light. , For example, amorphous silicon (α-Si) at 300 to 350 ° C.
Formed by processing at a temperature of.

【0022】5は光導電性層4の上面に密着するように
して設けられる機能応答層で、固体、液体、ガスなどと
の相互反応により物性が変化するものである。
A functional response layer 5 is provided so as to be in close contact with the upper surface of the photoconductive layer 4, and its physical properties are changed by mutual reaction with solid, liquid, gas and the like.

【0023】6は測定試料で、固体、液体、ガスなどの
層であり、機能応答層5と後述する第2電極部7との間
に介装され、両者5,7に密に接している。
Reference numeral 6 is a measurement sample, which is a layer of solid, liquid, gas or the like, which is interposed between the functional response layer 5 and a second electrode portion 7 described later, and is in close contact with both of them. .

【0024】7は上部電極としての第2電極部で、測定
試料6の上面に密着するように設けられる。この第2電
極部7は、測定試料6の測定内容によってその構成と素
材とが異なる。すなわち、電気化学的計測を行う場合に
は、第2電極部6は、比較電極(例えばAg/AgCl
電極よりなる)と対極(例えばPt電極よりなる)であ
る。また、一般電気特性を行う場合には、基板に構成さ
れたAu、Al、Ag、Cuなどの金属薄膜電極あるい
はプリント基板である。この実施例では、金属薄膜電極
である。
Reference numeral 7 denotes a second electrode portion as an upper electrode, which is provided so as to be in close contact with the upper surface of the measurement sample 6. The configuration and material of the second electrode portion 7 differ depending on the measurement content of the measurement sample 6. That is, when performing electrochemical measurement, the second electrode portion 6 is used as a reference electrode (for example, Ag / AgCl).
An electrode) and a counter electrode (eg, a Pt electrode). Further, in the case of performing general electric characteristics, it is a metal thin film electrode such as Au, Al, Ag, Cu or a printed circuit board formed on the substrate. In this example, it is a metal thin film electrode.

【0025】8は下部電極3と上部電極7との間に接続
される直流電源、9はオンオフスイッチである。そし
て、10は第1電極部1のガラス基板2側から光導電性
層4に向かって照射されるプローブ光としてのレーザ光
で、図示してない走査機構によりX−Y方向に走査され
る。11は下部電極3から取り出される電流信号を処理
する信号処理部としてのCPUである。
Reference numeral 8 is a DC power source connected between the lower electrode 3 and the upper electrode 7, and 9 is an on / off switch. A laser beam 10 is a probe beam emitted from the glass substrate 2 side of the first electrode unit 1 toward the photoconductive layer 4, and is scanned in the XY directions by a scanning mechanism (not shown). Reference numeral 11 denotes a CPU as a signal processing unit that processes a current signal taken out from the lower electrode 3.

【0026】上述のように構成された光走査型二次元セ
ンサによる測定方法を説明すると、図1に示すように、
機能応答層5の上面に薄膜を測定試料6として密着載置
し、さらに、この測定試料6の上面に薄膜電極よりなる
上部電極7を密着載置した状態において、スイッチ9を
閉じて下部電極3と上部電極7との間に直流電圧をバイ
アス電圧として印加し、さらに、第1電極部1のガラス
基板2側から光導電性層4に向かってレーザ光10を発
すると、光導電性層4のレーザ光10が照射された部分
(図中の符号4aで示す部分)のみが導電性を示すよう
になり、著しく低抵抗となる。この結果、この被照射部
分4aに対応する機能応答層5および測定試料6の部分
(図中の符号5a,6aで示す部分)に電圧が印加され
る。
A measuring method using the optical scanning type two-dimensional sensor constructed as described above will be explained. As shown in FIG.
In the state where the thin film is closely mounted as the measurement sample 6 on the upper surface of the functional response layer 5 and the upper electrode 7 made of a thin film electrode is further closely mounted on the upper surface of the measurement sample 6, the switch 9 is closed to close the lower electrode 3 When a DC voltage is applied as a bias voltage between the upper electrode 7 and the upper electrode 7, and the laser light 10 is emitted from the glass substrate 2 side of the first electrode portion 1 toward the photoconductive layer 4, the photoconductive layer 4 Only the portion irradiated with the laser light 10 (the portion indicated by reference numeral 4a in the figure) becomes conductive, and the resistance becomes extremely low. As a result, a voltage is applied to the functional response layer 5 and the portion of the measurement sample 6 (the portions indicated by reference numerals 5a and 6a in the figure) corresponding to the irradiated portion 4a.

【0027】そして、レーザ光10による照射位置を順
次変えて測定試料6全体をスキャンすることにより、機
能応答層5および測定試料6の各局所に電界を印加する
ことができ、機能応答層5および測定試料6に印加され
た電界に応じた電流を、照射光の面積に対応した部分の
電流として下部電極3から外部に取り出すことにより、
機能応答層5と測定試料6との界面における電流分布を
順次取り出すことができ、この電流信号を電圧変換した
後、CPU11において処理することにより、機能応答
層5と測定試料6との界面での二次元電流分布像が得ら
れる。
By scanning the entire measurement sample 6 while sequentially changing the irradiation position of the laser beam 10, it is possible to apply an electric field to each of the functional response layer 5 and the measurement sample 6 locally. By extracting a current corresponding to the electric field applied to the measurement sample 6 from the lower electrode 3 to the outside as a current of a portion corresponding to the area of the irradiation light,
The current distribution at the interface between the functional response layer 5 and the measurement sample 6 can be sequentially taken out, and this current signal is converted into a voltage and then processed by the CPU 11, so that the interface between the functional response layer 5 and the measurement sample 6 is processed. A two-dimensional current distribution image is obtained.

【0028】図2は、第2実施例の光走査型二次元セン
サを示す。この実施例の光走査型二次元センサは、同図
(A)に示すように、第1電極部1が赤外光を透過させ
るSiよりなる基板12とITOよりなる下部電極3と
からなるとともに、下部電極3の上面には、光導電性を
示すPbSを300〜350℃の温度で処理することに
より形成された光導電性層13が設けられている。そし
て、光導電性層13の上面には、複数の島状電極部14
とこれらの間を絶縁する絶縁部15からなる導電層16
が設けられている。この導電層16は、同図(B)にも
示すように、照射されるレーザ10の直径よりもやや小
さい、例えばPtよりなる島状の電極部14が複数個適
宜間隔で縦横に形成してあり、島状電極部14の間はS
iO2 のような酸化物よりなる絶縁部15で絶縁されて
いる。なお、他の構成は第1実施例と同じである。
FIG. 2 shows an optical scanning type two-dimensional sensor of the second embodiment. In the optical scanning type two-dimensional sensor of this embodiment, as shown in FIG. 1A, the first electrode portion 1 is composed of a substrate 12 made of Si for transmitting infrared light and a lower electrode 3 made of ITO. A photoconductive layer 13 formed by treating PbS exhibiting photoconductivity at a temperature of 300 to 350 ° C. is provided on the upper surface of the lower electrode 3. A plurality of island-shaped electrode portions 14 are formed on the upper surface of the photoconductive layer 13.
And a conductive layer 16 composed of an insulating portion 15 for insulating between them
Is provided. As shown in FIG. 3B, the conductive layer 16 is formed by vertically and horizontally forming a plurality of island-shaped electrode portions 14 made of, for example, Pt, which are slightly smaller than the diameter of the irradiated laser 10. Yes, S between the island-shaped electrode portions 14
It is insulated by an insulating portion 15 made of an oxide such as iO 2 . The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0029】上述のように構成された光走査型二次元セ
ンサによる測定方法を説明すると、図2に示すように、
機能応答層5の上面に測定試料6を密着載置し、さら
に、この測定試料6の上面に薄膜電極よりなる上部電極
7を密着載置した状態において、スイッチ9を閉じて下
部電極3と上部電極7との間に直流電圧を印加し、さら
に、第1電極部1のガラス基板2側から光導電性層13
に向かってレーザ光10を発すると、光導電性層13の
レーザ光10が照射される部分(図中の符号13aで示
す部分)のみが著しく低抵抗となる。この結果、この被
照射部分13aに対応する機能応答層5および測定試料
6の部分5a,6aに電圧が印加される。
A measuring method using the optical scanning type two-dimensional sensor configured as described above will be explained. As shown in FIG.
In a state where the measurement sample 6 is placed on the upper surface of the functional response layer 5 in close contact and the upper electrode 7 made of a thin film electrode is placed on the upper surface of the measurement sample 6 in close contact, the switch 9 is closed to close the lower electrode 3 and the upper portion. A DC voltage is applied between the electrode 7 and the photoconductive layer 13 from the glass substrate 2 side of the first electrode portion 1.
When the laser beam 10 is emitted toward, the resistance of only the portion of the photoconductive layer 13 which is irradiated with the laser beam 10 (the portion indicated by the reference numeral 13a in the drawing) has a remarkably low resistance. As a result, a voltage is applied to the functional response layer 5 and the portions 5a and 6a of the measurement sample 6 corresponding to the irradiated portion 13a.

【0030】そして、レーザ光10による照射位置を順
次変えて測定試料6全体をスキャンすることにより、機
能応答層5および測定試料5の各局所に電界を印加する
ことができ、機能応答層5および測定試料5に印加され
た電界に応じた電流を、照射光の面積に対応した部分の
電流として、下部電極3から外部に取り出すことによ
り、機能応答層5と測定試料6との界面における電流分
布を順次取り出すことができ、この電流信号を電圧変換
した後、CPU11において処理することにより、機能
応答層5と測定試料6との界面での二次元電流分布像が
得られる。
By scanning the entire measurement sample 6 while sequentially changing the irradiation position of the laser beam 10, it is possible to apply an electric field to each of the functional response layer 5 and the measurement sample 5 locally. A current corresponding to the electric field applied to the measurement sample 5 is taken out from the lower electrode 3 to the outside as a current of a portion corresponding to the area of the irradiation light, so that the current distribution at the interface between the functional response layer 5 and the measurement sample 6 Can be sequentially taken out, and this current signal is subjected to voltage conversion and then processed in the CPU 11 to obtain a two-dimensional current distribution image at the interface between the functional response layer 5 and the measurement sample 6.

【0031】通常、照射されるレーザ光10は強度分布
を有し、光導電性層13内部でその強度分布に対応した
抵抗分布を示す。したがって、機能応答層5と測定試料
6との界面では均一な電界分布を示さないが、レーザ光
10のビーム径よりも微細な島状の複数の電極部15か
らなる導電層16を設けることにより、レーザ光10が
照射された部分の電極部15は全体として一定の電位分
布を示す。この場合、電極部15の面は等電位面となる
ので、界面での精密な電位制御を行うことができる。
Usually, the laser light 10 to be irradiated has an intensity distribution, and exhibits a resistance distribution corresponding to the intensity distribution inside the photoconductive layer 13. Therefore, although a uniform electric field distribution is not shown at the interface between the functional response layer 5 and the measurement sample 6, by providing the conductive layer 16 including a plurality of island-shaped electrode portions 15 having a size smaller than the beam diameter of the laser light 10. The electrode portion 15 of the portion irradiated with the laser light 10 shows a constant potential distribution as a whole. In this case, since the surface of the electrode part 15 is an equipotential surface, precise potential control at the interface can be performed.

【0032】そして、この実施例においては、図示は省
略するが、光導電性層13上または導電層16の島状電
極部14上に酵素電極を設けることにより、測定試料6
と酵素との反応による電流測定を行うことができ、二次
元バイオセンサとすることで、二次元酵素反応画像を得
ることができる。また、界面での化学反応や滴定状態な
ど化学反応の二次元測定を行うことができる。特に、島
状電極部14がPtで構成されている場合、酸化還元電
位の二次元分布を得ることができる。
In this embodiment, although not shown, the measurement sample 6 was prepared by providing an enzyme electrode on the photoconductive layer 13 or the island-shaped electrode portion 14 of the conductive layer 16.
Current can be measured by the reaction between the enzyme and the enzyme, and a two-dimensional enzyme reaction image can be obtained by using the two-dimensional biosensor. Further, it is possible to perform two-dimensional measurement of a chemical reaction such as a chemical reaction at an interface or a titration state. In particular, when the island-shaped electrode portion 14 is made of Pt, a two-dimensional distribution of redox potential can be obtained.

【0033】図3は、第3実施例の光走査型二次元セン
サを示す。この実施例の光走査型二次元センサは、第1
電極部1がガラス基板2とITOよりなる下部電極3と
からなり、この下部電極3の上面に光導電性を示すα−
Siを300〜500℃の温度で処理することにより形
成された光導電性層4が設けられる。そして、この光導
電性層4の上面には、絶縁性のイオン応答膜17が形成
されている。このイオン応答膜17は、例えばpH測定
用で、Si3 4 あるいは二層構造のSi3 4 /Si
2 よりなる。18は上部電極で、この実施例において
は、比較電極からなる。19は測定試料としての溶液
で、図では模式的に表している。なお、他の構成は第1
実施例と同じである。
FIG. 3 shows an optical scanning type two-dimensional sensor of the third embodiment.
Show the service. The optical scanning two-dimensional sensor of this embodiment has a first
The electrode part 1 includes a glass substrate 2 and a lower electrode 3 made of ITO.
The upper electrode of the lower electrode 3 is made of α- which exhibits photoconductivity.
Formed by treating Si at a temperature of 300-500 ° C
A formed photoconductive layer 4 is provided. And this light
An insulating ion-responsive film 17 is formed on the upper surface of the electrically conductive layer 4.
Have been. This ion-responsive film 17 is used for pH measurement, for example.
For SiThreeNFourOr double-layered SiThreeN Four/ Si
OTwoConsisting of 18 is an upper electrode, and in this embodiment,
Consists of a reference electrode. 19 is a solution as a measurement sample
Therefore, it is schematically shown in the figure. The other configurations are the first
This is the same as the embodiment.

【0034】上述のように構成された光走査型二次元セ
ンサによる測定方法を説明すると、光走査型二次元セン
サを測定試料としての溶液19中に挿入すると、イオン
応答膜17と上部電極18との間に溶液19が満たされ
る。そして、この状態において、スイッチ9を閉じて下
部電極3と上部電極18の比較電極との間を接続し、さ
らに、第1電極部1のガラス基板2側から光導電性層4
に向かってレーザ光10を発すると、光導電性層4のレ
ーザ光10が照射される部分のみが光スイッチ機能を示
すようになり、著しく低抵抗となる。この結果、この被
照射部分に直接接しているイオン応答膜17と溶液19
との界面における電位差を信号として外部に取り出すこ
とができる。
The measurement method using the optical scanning two-dimensional sensor having the above-described structure will be described. When the optical scanning two-dimensional sensor is inserted into the solution 19 as the measurement sample, the ion-responsive film 17 and the upper electrode 18 are formed. During this time the solution 19 is filled. Then, in this state, the switch 9 is closed to connect between the lower electrode 3 and the reference electrode of the upper electrode 18, and further, from the glass substrate 2 side of the first electrode portion 1 to the photoconductive layer 4.
When the laser light 10 is emitted toward, only the portion of the photoconductive layer 4 which is irradiated with the laser light 10 exhibits the optical switch function, and the resistance is remarkably low. As a result, the ion responsive film 17 and the solution 19 that are in direct contact with the irradiated portion are
The potential difference at the interface with and can be taken out as a signal.

【0035】そして、レーザ光10による照射位置を順
次変えて溶液19全体をスキャンすることにより、溶液
19の各局所を光スイッチとして機能させることがで
き、イオン応答膜17と溶液19との界面における照射
光の面積に対応した部分の電位差を、下部電極3から外
部に取り出すことにより、溶液19とイオン応答膜17
との界面における電位分布を順次取り出すことができ、
この電位信号をCPU11において処理することによ
り、前記界面における二次元電位分布像が得られ、これ
により、溶液19におけるpHの二次元分布を得ること
ができる。
Then, by sequentially changing the irradiation position of the laser beam 10 and scanning the entire solution 19, each local part of the solution 19 can function as an optical switch, and at the interface between the ion responsive film 17 and the solution 19. By extracting the potential difference in the portion corresponding to the area of the irradiation light from the lower electrode 3 to the outside, the solution 19 and the ion responsive film 17 are extracted.
The potential distribution at the interface with
By processing this potential signal in the CPU 11, a two-dimensional potential distribution image at the interface can be obtained, whereby a two-dimensional distribution of pH in the solution 19 can be obtained.

【0036】このように、第3実施例の光走査型二次元
センサによれば、溶液19のpHを測定することがで
き、その二次元分布をも得ることができるが、イオン応
答膜17の構成を適宜変えることにより種々のイオン濃
度測定を行うことができる。以下に、そのイオン応答膜
を例示する。Ta2 5 、Al2 3 、バリノンマイシ
ン、ニュートラルキャリア、その他のイオン応答物質を
成分とするPVC(ポリ塩化ビニル)あるいはシリコン
樹脂やその他の感光性樹脂などがある。
As described above, according to the optical scanning type two-dimensional sensor of the third embodiment, the pH of the solution 19 can be measured and its two-dimensional distribution can be obtained. Various ion concentration measurements can be performed by appropriately changing the configuration. The ion responsive membrane will be exemplified below. There are Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , valinomycin, neutral carrier, PVC (polyvinyl chloride) containing other ion-responsive substances as components, silicone resin and other photosensitive resins.

【0037】図4は、第4実施例の光走査型二次元セン
サを示す。この実施例の光走査型二次元センサにおいて
は、第1電極部1における基板20が透明導電性プラス
チックフィルムよりなるものである。この構成は、光導
電性層4としてα−Siを用いた場合、これを低温で形
成できるので、好都合である。
FIG. 4 shows an optical scanning type two-dimensional sensor of the fourth embodiment. In the optical scanning type two-dimensional sensor of this embodiment, the substrate 20 in the first electrode portion 1 is made of a transparent conductive plastic film. This configuration is advantageous because when α-Si is used as the photoconductive layer 4, it can be formed at a low temperature.

【0038】なお、前記光導電性材料そのものが光透過
させるものの場合、光が直接照射されることがある。界
面での光反射は、光電極反応を観測する場合には好都合
であるが、一般的には、光半導体界面での光電極反応と
いう別の反応を観測してしまう場合もあり、光導電層と
測定試料が直接接する場合は好ましくなく、遮断された
状態にある状態の場合の方が好ましい。このような場合
には、別途金属層を上部に設ける方がいい場合がある。
When the photoconductive material itself transmits light, it may be directly irradiated with light. Light reflection at the interface is convenient when observing the photoelectrode reaction, but in general, there is also a case where another reaction called the photoelectrode reaction at the photo-semiconductor interface is observed. Is not preferable when the measurement sample and the measurement sample are in direct contact with each other. In such a case, it may be better to separately provide a metal layer on the upper part.

【0039】図5は、第5実施例の光走査型二次元セン
サを示す。この実施例の光走査型二次元センサは、前記
第1実施例の光走査型二次元センサの構成から機能応答
層5を除いたものである。このように構成された光走査
型二次元センサによれば、高絶縁性薄膜の絶縁強度の面
分布を測定することができる。そして、絶縁膜には、酸
化絶縁膜、強誘電体薄膜、半導体デバイスで作成される
絶縁膜、さらには、ポリイミドなどの絶縁膜のほか、一
般プラスチック薄膜などがある。このように、測定試料
6が絶縁膜である場合には、結果的には薄膜のピンホー
ルを検出することができる。
FIG. 5 shows an optical scanning type two-dimensional sensor of the fifth embodiment. The optical scanning two-dimensional sensor of this embodiment is obtained by removing the functional response layer 5 from the configuration of the optical scanning two-dimensional sensor of the first embodiment. According to the optical scanning two-dimensional sensor configured in this way, the surface distribution of the insulation strength of the highly insulating thin film can be measured. The insulating film includes an oxide insulating film, a ferroelectric thin film, an insulating film formed by a semiconductor device, an insulating film such as polyimide, and a general plastic thin film. Thus, when the measurement sample 6 is an insulating film, a pinhole in the thin film can be detected as a result.

【0040】また、この実施例の光走査型二次元センサ
によれば、抵抗薄膜の抵抗や比抵抗の面分布を測定する
こともできる。抵抗膜には、半導体薄膜、酸化膜薄膜、
強誘電体薄膜、半導体デバイスで作1される絶縁膜、さ
らには、ポリイミドなどの絶縁膜のほか、一般プラスチ
ック薄膜などがある。
Further, according to the optical scanning type two-dimensional sensor of this embodiment, it is possible to measure the surface distribution of the resistance or the specific resistance of the resistance thin film. The resistance film is a semiconductor thin film, an oxide thin film,
In addition to ferroelectric thin films, insulating films made by semiconductor devices, and insulating films such as polyimide, there are general plastic thin films.

【0041】そして、測定試料6は必ずしも薄膜に限定
されるものではなく、厚膜での測定が可能である。ま
た、測定物性表示は、電流表示だけではなく、一定の電
圧を印加するので、電位以外の電流、抵抗、インピーダ
ンスなど一般的な電気的特性分布の表示をすることがで
きる。
The measurement sample 6 is not necessarily limited to a thin film, and a thick film can be measured. In addition, not only the current display but also a constant voltage is applied to the measured physical property display, so that it is possible to display a general electrical characteristic distribution such as current, resistance, impedance other than the potential.

【0042】さらに、測定試料6としては、固体に限定
されるものではなく、液体やガス体にも適用することが
できる。
Further, the measurement sample 6 is not limited to a solid, but may be a liquid or a gas body.

【0043】この発明は、上述の実施例に限られるもの
ではなく、種々に変形して実施することができる。例え
ば、第1電極部1を構成する基板としては、上述した実
施例において挙げたもののほか、サファイヤ、石英、そ
の他の酸化物基板、Geなどの赤外線透過材料や各種の
プラスチックを用いることができる。そして、下部電極
3としては、ITOのほか、薄膜金属などを用いること
ができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways. For example, as the substrate that constitutes the first electrode portion 1, in addition to those listed in the above-described examples, sapphire, quartz, other oxide substrates, infrared transmitting materials such as Ge, and various plastics can be used. Then, as the lower electrode 3, in addition to ITO, a thin film metal or the like can be used.

【0044】また、第1電極部1を、基板と電極の兼用
材料によって構成してもよく、この場合、Si、Geや
半導体酸化物など各種の半導体材料を用いることができ
るが、電流取り出しのためのオーミック電極を設ける必
要がある。
The first electrode portion 1 may be made of a material that also serves as a substrate and an electrode. In this case, various semiconductor materials such as Si, Ge, and semiconductor oxides can be used. It is necessary to provide an ohmic electrode for this purpose.

【0045】そして、光導電性層4,13の材料として
は、上述した実施例において挙げたもののみならず、多
数ある。まず、無機材料としては、アモルファスセレン
(α−Se)、CdS、カルコゲナイト、Ge、Sn、
CdSe、PbSなどの薄膜層、これら単独または複合
微粉末成分とバインダとの混合薄膜層などがある。
The materials for the photoconductive layers 4 and 13 are not limited to those listed in the above-mentioned embodiments, and there are many materials. First, as an inorganic material, amorphous selenium (α-Se), CdS, chalcogenite, Ge, Sn,
There are thin film layers such as CdSe and PbS, and mixed thin film layers of these fine powder components alone or with a binder.

【0046】また、有機材料としては、有機ポリシラ
ン、ポリビニルカルバゾル、テトラフルオレノン、ポリ
フェニレンスルフィド(PPS)、フタロシアニン、ポ
ルフィリン環の中に金属イオンが配位した錯体(チタニ
ルフタロシアニン色素、Cu−フタロシアニン、x型無
金属フタロシアニン)、ポリカーボネイト、メロシアニ
ン色素、ジクロルキナクリドン、4,10−ジブロムア
ンスアンスロン(DBAA)などの薄膜層、これら単独
または複合微粉末成分とバインダとの混合薄膜層などが
ある。
As the organic material, organic polysilane, polyvinylcarbazole, tetrafluorenone, polyphenylene sulfide (PPS), phthalocyanine, a complex in which a metal ion is coordinated in a porphyrin ring (titanyl phthalocyanine dye, Cu-phthalocyanine, x Type metal-free phthalocyanine), polycarbonate, merocyanine dye, dichlorquinacridone, 4,10-dibromoanthanthrone (DBAA), and the like, and thin film layers of these alone or a composite fine powder component and a binder.

【0047】さらに、第2実施例の構成、すなわち、光
導電性層の測定試料側に、複数の島状電極部14よりな
る導電部16を設けることは、他の実施例に採用しても
よい。
Furthermore, the configuration of the second embodiment, that is, the provision of the conductive portion 16 composed of the plurality of island-shaped electrode portions 14 on the side of the photoconductive layer on which the sample is to be measured may be adopted in other embodiments. Good.

【0048】[0048]

【発明の効果】この発明は、以上のような形態で実施さ
れ、以下のような効果を奏する。
The present invention is embodied in the above-described embodiment and has the following effects.

【0049】 界面で発生した化学反応で発生した電
流を取り出すことができる。このような場合には、基本
的には外部から定められた電位勾配に対して、化学反応
で発生した電位が全体の電位分布を乱すことなく電位変
動を知ることができる。そして、界面での化学反応や滴
定あるいは酵素電極によるバイオセンサを使用すること
により、化学反応の二次元測定を行うことができる。
The electric current generated by the chemical reaction generated at the interface can be taken out. In such a case, basically, with respect to a potential gradient determined from the outside, the potential fluctuation can be known without disturbing the entire potential distribution by the potential generated by the chemical reaction. Then, two-dimensional measurement of the chemical reaction can be performed by using the chemical reaction at the interface, titration, or using a biosensor with an enzyme electrode.

【0050】 測定試料の電位以外の電流、抵抗、イ
ンピーダンスなど一般的な電気的特性の分布を知ること
ができる。測定試料が絶縁体層である場合には、ピンホ
ール検出を行うことができる。
It is possible to know the distribution of general electrical characteristics such as current, resistance and impedance other than the potential of the measurement sample. When the measurement sample is an insulator layer, pinhole detection can be performed.

【0051】 バイアス電圧を自由に選ぶことがで
き、その応用範囲が広い。
The bias voltage can be freely selected and its application range is wide.

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

【図1】第1実施例の光走査型二次元センサの構成を概
略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an optical scanning two-dimensional sensor of a first embodiment.

【図2】第2実施例の光走査型二次元センサの構成を概
略的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an optical scanning two-dimensional sensor of a second embodiment.

【図3】第3実施例の光走査型二次元センサの構成を概
略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of an optical scanning type two-dimensional sensor of a third example.

【図4】第4実施例の光走査型二次元センサの構成を概
略的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of an optical scanning type two-dimensional sensor of a fourth example.

【図5】第5実施例の光走査型二次元センサの構成を概
略的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of an optical scanning type two-dimensional sensor of a fifth example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1電極部、2…光透過性基板、3…光透過性電
極、4…光導電性層、5…機能応答層、6…測定試料、
7…第2電極部、10…レーザ光、12…光透過性基
板、13…光導電性層、14…島状電極部、16…導電
層、17…イオン応答膜、18…第2電極部、19…測
定試料、20…光透過性基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st electrode part, 2 ... Light transmissive substrate, 3 ... Light transmissive electrode, 4 ... Photoconductive layer, 5 ... Functional response layer, 6 ... Measurement sample,
7 ... 2nd electrode part, 10 ... Laser beam, 12 ... Light transmissive substrate, 13 ... Photoconductive layer, 14 ... Island-shaped electrode part, 16 ... Conductive layer, 17 ... Ion responsive film, 18 ... Second electrode part , 19 ... Measurement sample, 20 ... Light transmissive substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 聡 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Nomura 2 Higashimachi, Kichijoin Miya, Minami-ku, Kyoto-shi, Kyoto

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性の第1電極部と、この第1電極
部の一方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた
部分のみ導電性を示す光導電性層と、この光導電性層の
上面に形成される機能応答層と、この機能応答層と離間
した状態で設けられる第2電極部とからなり、機能応答
層と第2電極部との間に測定試料を両者に接触するよう
にした状態で、第1電極部と第2電極部との間に電圧を
印加するとともに、第1電極部の他方の面から光を走査
しながら照射したときに光導電性層が光照射部分のみ低
い導電性を示し、機能応答層により測定試料のセンシン
グが可能になるように構成したことを特徴とする光走査
型二次元センサ。
1. A light-transmissive first electrode portion, and a photoconductive layer provided in contact with one surface of the first electrode portion and having conductivity only in a portion directly irradiated with light, A functional response layer formed on the upper surface of the photoconductive layer and a second electrode portion provided in a state of being separated from the functional response layer, and a measurement sample is provided between the functional response layer and the second electrode portion. A photoconductive layer when a voltage is applied between the first electrode portion and the second electrode portion while being in contact with the second electrode portion, and light is emitted while scanning from the other surface of the first electrode portion. Shows a low electrical conductivity only in the light-irradiated portion, and is configured so that the measurement sample can be sensed by the functional response layer.
【請求項2】 光透過性の第1電極部と、この第1電極
部の一方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた
部分のみ導電性を示す光導電性層と、この光導電性層の
上面に設けられるイオン応答膜と、このイオン応答膜と
離間した状態で設けられる第2電極部とからなり、イオ
ン応答膜と第2電極部との間に測定試料を両者に接触す
るようにして配置し、第1電極部の他方の面から光を走
査しながら照射したときに光導電性層が光照射部分で低
抵抗となり、光照射部分に対応するイオン応答膜と測定
試料との界面に発生する電位差を外部から測定できるよ
うに構成したことを特徴とする光走査型二次元センサ。
2. A light-transmissive first electrode portion, a photoconductive layer which is provided in contact with one surface of the first electrode portion and has conductivity only in a portion which is directly irradiated with light, and An ion responsive film provided on the upper surface of the photoconductive layer and a second electrode portion provided in a state of being separated from the ion responsive film, and a measurement sample is provided between the ion responsive film and the second electrode portion. The photoconductive layer has a low resistance at the light-irradiated portion when the light is irradiated while scanning the light from the other surface of the first electrode portion, so that the measurement is performed with the ion-responsive film corresponding to the light-irradiated portion. An optical scanning two-dimensional sensor characterized in that it is configured so that the potential difference generated at the interface with the sample can be measured from the outside.
【請求項3】 光透過性の第1電極部と、この第1電極
部の一方の面に接して設けられ、光の照射を直接受けた
部分のみ導電性を示す光導電性層と、この光導電性層と
離間した状態で設けられる第2電極部とからなり、光導
電性層と第2電極部との間に測定試料を両者に接触する
ようにした状態で、第1電極部と第2電極部との間に電
圧を印加するとともに、第1電極部の他方の面から光を
走査しながら照射するように構成したことを特徴とする
光走査型二次元センサ。
3. A light-transmissive first electrode portion, a photoconductive layer which is provided in contact with one surface of the first electrode portion and is conductive only in a portion which is directly irradiated with light, The second electrode portion is provided in a state of being separated from the photoconductive layer, and the measurement sample is brought into contact with the first electrode portion between the photoconductive layer and the second electrode portion. An optical scanning two-dimensional sensor characterized in that a voltage is applied between the second electrode section and the other surface of the first electrode section is irradiated with light while scanning.
【請求項4】 第1電極部が光透過性の基板と光透過性
の電極とからなる請求項1〜3のいずれかに記載の光走
査型二次元センサ。
4. The optical scanning type two-dimensional sensor according to claim 1, wherein the first electrode portion comprises a light transmissive substrate and a light transmissive electrode.
【請求項5】 第1電極部が基板と電極の兼用材料より
なる請求項1〜3のいずれかに記載の光走査型二次元セ
ンサ。
5. The optical scanning type two-dimensional sensor according to claim 1, wherein the first electrode portion is made of a material that serves as both a substrate and an electrode.
【請求項6】 光導電性層の上面に、複数の島状電極部
からなる導電層を設けた請求項1〜5のいずれかに記載
の光走査型二次元センサ。
6. The optical scanning two-dimensional sensor according to claim 1, wherein a conductive layer including a plurality of island-shaped electrode portions is provided on the upper surface of the photoconductive layer.
JP8334930A 1995-11-29 1996-11-28 Optical scanning two-dimensional sensor Pending JPH09210958A (en)

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JP8334930A JPH09210958A (en) 1995-11-29 1996-11-28 Optical scanning two-dimensional sensor

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