JPS61170626A - 赤外線リニアアレイ素子 - Google Patents
赤外線リニアアレイ素子Info
- Publication number
- JPS61170626A JPS61170626A JP60011223A JP1122385A JPS61170626A JP S61170626 A JPS61170626 A JP S61170626A JP 60011223 A JP60011223 A JP 60011223A JP 1122385 A JP1122385 A JP 1122385A JP S61170626 A JPS61170626 A JP S61170626A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- film
- pyroelectric
- thin
- thin film
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は焦電体薄膜を用いた赤外線リニアアレイ素子に
関するものである。
関するものである。
従来の技術
従来の焦電体薄膜を用いた赤外線センサでは、第３図に
示す様に、基板１上に形成した下地電極２と焦電体膜３
上に形成した、赤外吸収膜を兼ねた受光電極４を用い、
赤外光の照射による焦電体膜３の表面に発生する電荷を
リード引出し電極５を介して電圧としてとり出す。（例
えば、Ｓｅｔ。
示す様に、基板１上に形成した下地電極２と焦電体膜３
上に形成した、赤外吸収膜を兼ねた受光電極４を用い、
赤外光の照射による焦電体膜３の表面に発生する電荷を
リード引出し電極５を介して電圧としてとり出す。（例
えば、Ｓｅｔ。
Ｈ，、他Ｐｒｏａ、 ２ｎｄ ５ｅｎｓｏｒ Ｓｙｍｐ
ｏｓｉｕｍ、１９８２ＰＰ、４９〜６３）このとき発生
する電荷をＱ、電極２゜４間の容量をＣとすれば、出力
電圧ＶはＶ＝Ｑ／Ｃである。
ｏｓｉｕｍ、１９８２ＰＰ、４９〜６３）このとき発生
する電荷をＱ、電極２゜４間の容量をＣとすれば、出力
電圧ＶはＶ＝Ｑ／Ｃである。
発明が解決しようとする問題点
この様な素子構成では焦電体膜３を介してリード引き電
し電極６と下地電極２とが重なる部分で、浮遊容量Ｃ／
、６Ｅ発生し、出力電圧ｖ′＝−９−となＣＴＣ’ す、出力電圧の低下が生ずる。
し電極６と下地電極２とが重なる部分で、浮遊容量Ｃ／
、６Ｅ発生し、出力電圧ｖ′＝−９−となＣＴＣ’ す、出力電圧の低下が生ずる。
また、リード引き出し電極６は通常白金あるいはアルミ
ニウムといった赤外光を反射する材料で形成するので原
理的にはリード引き出し電極部からは出力が出ないが、
強い赤外光が照射された場合、リード引き出し電極の近
傍の焦電体で吸収された熱がまわり込んで、リード引き
出し電極部からも信号が出力される。これは、２次元の
画像にした場合１画像のボケとなって表われるので、大
きな欠点である。
ニウムといった赤外光を反射する材料で形成するので原
理的にはリード引き出し電極部からは出力が出ないが、
強い赤外光が照射された場合、リード引き出し電極の近
傍の焦電体で吸収された熱がまわり込んで、リード引き
出し電極部からも信号が出力される。これは、２次元の
画像にした場合１画像のボケとなって表われるので、大
きな欠点である。
リード引き出し電極と焦電体薄膜との間に焦電体薄膜の
材料より誘電率の低い材料よりなる薄膜を介在させる。
材料より誘電率の低い材料よりなる薄膜を介在させる。
作 用
本発明は上記の構成により、リード引き出し電極と下地
電極間に生ずる浮遊容量を減少させ、焦電体の出力をよ
り大きな電圧でとり出せる。また、焦電体材料とリード
引き出し電流が電気的に絶縁されるので、受光電極部の
信号のみをとり出すことができる。
電極間に生ずる浮遊容量を減少させ、焦電体の出力をよ
り大きな電圧でとり出せる。また、焦電体材料とリード
引き出し電流が電気的に絶縁されるので、受光電極部の
信号のみをとり出すことができる。
実施例
１０ｏでへき開し鏡面研摩を施したり単結晶からなる基
板７ （１ｏＸ １０Ｘ０．３ａｍ ）上に高周波マ
グネトロンスパッタ装置を用い厚さ約０．２μｍの白金
下地電極８を形成した。次に、高純度ＰｂＴｉＯ３粉末
に２０ｍｏ１％のＰｂＯ粉末を加えたものをターゲット
に用い、高周波マグネトロンスパッタ装置で厚さ約４μ
ｍのＰｂＴｉＯ３からなる焦電体薄膜９を成長させた。
板７ （１ｏＸ １０Ｘ０．３ａｍ ）上に高周波マ
グネトロンスパッタ装置を用い厚さ約０．２μｍの白金
下地電極８を形成した。次に、高純度ＰｂＴｉＯ３粉末
に２０ｍｏ１％のＰｂＯ粉末を加えたものをターゲット
に用い、高周波マグネトロンスパッタ装置で厚さ約４μ
ｍのＰｂＴｉＯ３からなる焦電体薄膜９を成長させた。
焦電体薄膜９上に受光部分を残し、Ｍ金属をターゲット
に用い、Ａｌ２Ｏ３誘電体薄膜（厚さ約１．６μｍ）１
０をスパッタリングにより形成した。次いで、ＮｉＣｒ
受光電極１１（０，ＩＸｏ、１ ｍｌ ）をリニアアレ
イ状に蒸着し、白金リード引き出し電極１２をスパッタ
リングにより作成した。比較のために、第２図に示す誘
電体薄膜を持たない構成の素子を同様の手順で作製した
。いずれの素子も受光部分の下の基板７をエツチングに
よりとり除いである。
に用い、Ａｌ２Ｏ３誘電体薄膜（厚さ約１．６μｍ）１
０をスパッタリングにより形成した。次いで、ＮｉＣｒ
受光電極１１（０，ＩＸｏ、１ ｍｌ ）をリニアアレ
イ状に蒸着し、白金リード引き出し電極１２をスパッタ
リングにより作成した。比較のために、第２図に示す誘
電体薄膜を持たない構成の素子を同様の手順で作製した
。いずれの素子も受光部分の下の基板７をエツチングに
よりとり除いである。
この素子に温度５００にの黒体炉からの赤外光を１０）
４！の周波数でチョップし照射した。出力は高入力イン
ピーダンスの増巾系（ｅｏｄＢ）を通しスペクトラムア
ナライザで測定した。その結果、誘電体層１０を持たな
い素子では出力は、６００ｍＶであったのに対し、本発
明による誘電体層１０をリード引出電極１２の下忙設け
た息子では、８ｏＯｍＶの出力が得られ１．６倍の出力
の増加が見られた０ 同様の構成で、誘電層にＳ ｉ Ｏ２（厚さ約１．６μ
ｍ）を用いたものでは、８５０ｍＶの出力が得られ、こ
の場合にも、誘電体層が有効に作用していることがわか
った。
４！の周波数でチョップし照射した。出力は高入力イン
ピーダンスの増巾系（ｅｏｄＢ）を通しスペクトラムア
ナライザで測定した。その結果、誘電体層１０を持たな
い素子では出力は、６００ｍＶであったのに対し、本発
明による誘電体層１０をリード引出電極１２の下忙設け
た息子では、８ｏＯｍＶの出力が得られ１．６倍の出力
の増加が見られた０ 同様の構成で、誘電層にＳ ｉ Ｏ２（厚さ約１．６μ
ｍ）を用いたものでは、８５０ｍＶの出力が得られ、こ
の場合にも、誘電体層が有効に作用していることがわか
った。
次いで、リニアセンサを用いた赤外線の二次元画像装置
を試作し、空間分解能の比較を行なった。
を試作し、空間分解能の比較を行なった。
容度２００℃に加熱した表面に黒色塗装を施した銅パイ
プ（φ１０ＩＩＩｆｉ＋）を被写体にし、従来例による
センサと本発明によるセンサの比較を行なった。
プ（φ１０ＩＩＩｆｉ＋）を被写体にし、従来例による
センサと本発明によるセンサの比較を行なった。
本発明によるリニアアレイセンサを用いた場合、実際の
被写体に対応する画像が得られたのに対し従来例のもの
では、輪かくが実際の３倍程度に広がってしまい十分な
空間分解能が得られなかった。
被写体に対応する画像が得られたのに対し従来例のもの
では、輪かくが実際の３倍程度に広がってしまい十分な
空間分解能が得られなかった。
発明の効果
以上述べて来た様に、本発明によれば、極めて簡易な構
成で、安定に高感度、高分解能の赤外線ＩＪ ニアアレ
イ素子を提供でき、実用的に極めて有用である。
成で、安定に高感度、高分解能の赤外線ＩＪ ニアアレ
イ素子を提供でき、実用的に極めて有用である。
第１図は本発明の一実施例における赤外線すニアアレイ
素子の断面図、第２図は同赤外線ＩＪ ニアアレイ素子
の平面図、第３図は従来例を示す焦電形赤外線検出素子
の断面図である。 −ド引き出し電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
素子の断面図、第２図は同赤外線ＩＪ ニアアレイ素子
の平面図、第３図は従来例を示す焦電形赤外線検出素子
の断面図である。 −ド引き出し電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (1)
- 基板上に形成した薄膜下地電極と、この薄膜下地電極上
に形成した焦電体薄膜と、この焦電体薄膜上に形成され
た受光電極と、前記受光電極からのリード引き出し電極
とを備え、前記リード引き出し電極と焦電体材料との間
に前記焦電体薄膜の材料より誘電率の低い誘電体薄膜を
介在させた事を特徴とする赤外線リニアアレイ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011223A JPS61170626A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 赤外線リニアアレイ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011223A JPS61170626A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 赤外線リニアアレイ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170626A true JPS61170626A (ja) | 1986-08-01 |
| JPH055291B2 JPH055291B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=11771959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60011223A Granted JPS61170626A (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 赤外線リニアアレイ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61170626A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0579908A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-03-30 | Nohmi Bosai Ltd | 焦電素子 |
| WO1993006444A1 (fr) * | 1991-09-24 | 1993-04-01 | Nohmi Bosai Ltd. | Element pyroelectrique |
| US5293041A (en) * | 1991-11-04 | 1994-03-08 | Honeywell Inc. | Thin film pyroelectric imaging array |
| USRE36136E (en) * | 1986-07-16 | 1999-03-09 | Honeywell Inc. | Thermal sensor |
| USRE36615E (en) * | 1985-09-30 | 2000-03-14 | Honeywell Inc. | Use of vanadium oxide in microbolometer sensors |
| USRE36706E (en) * | 1988-11-07 | 2000-05-23 | Honeywell Inc. | Microstructure design for high IR sensitivity |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP60011223A patent/JPS61170626A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36615E (en) * | 1985-09-30 | 2000-03-14 | Honeywell Inc. | Use of vanadium oxide in microbolometer sensors |
| USRE36136E (en) * | 1986-07-16 | 1999-03-09 | Honeywell Inc. | Thermal sensor |
| USRE36706E (en) * | 1988-11-07 | 2000-05-23 | Honeywell Inc. | Microstructure design for high IR sensitivity |
| JPH0579908A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-03-30 | Nohmi Bosai Ltd | 焦電素子 |
| WO1993006444A1 (fr) * | 1991-09-24 | 1993-04-01 | Nohmi Bosai Ltd. | Element pyroelectrique |
| US5420426A (en) * | 1991-09-24 | 1995-05-30 | Nohmi Boasai Ltd. | Pyroelectric device |
| US5293041A (en) * | 1991-11-04 | 1994-03-08 | Honeywell Inc. | Thin film pyroelectric imaging array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055291B2 (ja) | 1993-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |