JPS62119419A - 焦電型赤外検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、焦電効果を利用した焦電型赤外検出器に関す
るものである。

従来の技術 物体からの温度に応じて放射される赤外線を利用して物
体を検出したり、その温度を測定したりする赤外線検出
器には、量子効果を利用したものと、赤外線を熱として
検知する熱望のものとがある。熱望の赤外検出器におい
ては焦電効果を利用した焦電型赤外検出器があり、特開
昭５７−２８２２３公報、あるいは特開昭５９−２８６
２９公報等に記載されたものが知られている。

以下、第５図乃至第６図を参照して従来の焦電型赤外検
出器について説明する。第５図は従来の焦電型赤外検出
器の概略断面図であり、１０１は焦電素子、１０２は上
部電１．１０３は熱吸収体、１０４は下部’に４、ｔｏ
ｓは半導体単結晶による中空の支持台、１０６は絶縁被
膜である。而して焦電素子１０１は赤外線の照射によっ
て加熱され、焦電素子１０１の下部に半導体基板１０５
が存在する場合に比べれば、下方への熱伝導による熱の
逃げを防止することができ、感度向上を図ることができ
るようになっている。第６図は従来の焦電型赤外検出器
の他の例を示す概略断面図である。

１１０は焦電体結晶、１１１け上部電極、１１２は下部
電極、１１３は導電性接着剤、１１４は支持台、１１５
は中空を示す。この素子構成は、支持台１１４の周辺部
を除いて焦電素子下部に中空１１５を設け、下方への熱
伝導による熱の逃げを防止することにより、感度向上を
図るように構成されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、第５図のような構成の場合は焦電素子１０１の
下方の半導体基板１０５が除去されているため、熱伝導
による熱の逃げをかなり防止することができるが、依然
絶縁被膜１０６が存在するため、完全には下方への熱の
逃げを防止することができない。また、第６図のような
構成にすると下方への熱の逃げを防止することができる
が、焦電体基板１１０がその周辺部で支持台１１４に接
着固定されているため、その周辺部から熱伝導による熱
の逃げが生じ、感度の低下が生じるとともに、光学系と
組み合わせた場合の視野角（ＦＯＶ）の低下を来すとい
う問題があった。

そこで、本発明は、上記問題を解決し、熱伝導による熱
の逃げを防止することによシ、感度の向上が図れ、ＦＯ
ｖ特性の向上が図れる焦電型赤外検出器を提供するもの
である。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明の技術的な手段は、
焦電体基板と、その両面に電極を有する赤外線感化領域
と、その周辺部の一部を除いて形成した貫通領域を備え
ていることである。

作用 本発明は、上記構成により、焦電型赤外検出器の赤外線
感化領域が赤外線の照射によって加熱すれた場合、下方
への熱伝導による熱の逃げが防止でき、また、周辺部に
形成した貫通領域により、横方向への熱伝導による熱の
逃げを防止することができる。その結果、感度の向上及
びＦＯＶ特性の向上を図ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の焦電型赤外検出器の一実施例を示す平
面図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１図に示すＸ−Ｘ断面
図の２つの実施例である。

第１図及び第２図（ａ）において、１は焦電体基板で、
その両面に上部電極２及び下部゛成極３が形成されてい
る。そして、焦電体基板１の両面に上部醒玉２及び下部
電極３が形成されている赤外線感化領域の周辺部に、一
部を除いて、即ち、架橋部４を除いて貫通領域５が形成
されている。第２図（ｂ）は焦電素子の熱容量を低減し
、感度向上を図るために、赤外線感化領域の焦電体基板
１の厚さを他の焦電体基板１の厚さより薄くしている。

例であり、他の部分は第１図、第２図（ａ）と同一であ
る。なお、上記成極２として、赤外線吸収体と導電ｉ薄
膜とから構成しても同等の機能を有することができる。

次に、光学系と組み合わせた場合の本発明の一実施例の
平面図を第３図に、その断面図を第４図に示す。第３図
及び第４図において、焦電体基板１１の両面に上部電極
１２及び下部電極１３が形成され、焦電体基板１１０両
面に上部成極１２及び下部電極１３が形成されている赤
外線感化領域の周辺部に、架橋部１４を除いて貫通領域
１５が形成されている。そして、この焦電型検出器の赤
外線検知領域を赤外線集光レンズ１６の集光領域に配し
、絶縁性接着剤１７及び引き出し電極１８を兼ねた固定
材で赤外線集光レンズ１６と接着固定している。

次に一実施例について説明する。焦電体基板１として厚
さ３０μｍのｐｂ’ｒｉｏ３セラミクス、あるいはＬｉ
ＴａＯ３結晶１．５−を用い、その一方の面に有効感化
領域部として直径１朋、信号取り出し部として０．１　
ｍｍ巾で焦′６体基板１の１つの隅に向かう上部電極２
をＮｉＣｒを蒸着することによって形成した。次に、上
記焦電体基板１の他方の面に、上部電極２の有効感化領
域に対応した直径１　ｍｍの有効感化領域部と上部電極
２の信号取り出し部が向かう焦電体基板１の隅と反対側
の隅に向かう０．１朋巾の信号取り出し部を持つ下部電
極３をＡ６を蒸着すること妃よって形成した。そして、
内周径１朋、外周径１．２順で、巾０．１朋の架橋部４
を４ケ所持つ貫通領域５に対応したマスクで上記電極形
成した焦電体基板１を覆い、イオンミリングによって貫
通領域５の焦電体基板１を除去した。その結果、このよ
うにして形成した焦電型赤外検出器において、従来のも
のに比べ良好な感度の向上が得られた。

まだ、他の実施例として、厚さ１０１１ｍのｐｂ’ｒｉ
Ｑ。

セラミクス、あるいはＬ　ｉＴ　ａ　Ｏｓ結晶１−を用
い、中央部に直径５００μｍの貫通部のあるマスクで覆
った後、イオンミリングによって厚さを５μｒｒＬｔで
薄くしだ。次に、前記実施例で説明した方法と同様にし
て、焦電体基板１１のイオンミリングを施していない側
の面には直径３００μｍの有効感化領域部、巾５０μｍ
の信号取り出し部を持った上部電極１２としてＮｉＣｒ
電極を、イオンミリングを施した側の面には下部電極１
３としてＡｅまたはＮｉＣｒを蒸着した電極を形成した
。次に、内周径３００μｍ１外周径５００μｍ１巾５０
μｍの架橋部１４を２ケ所持つ貫通領域に対応したマス
クで、上部電極１２を形成しである側の面を覆い、イオ
ンミリングによって貫通領域１５の焦電体基板１１を除
去した。その後、赤外集光レンズ１６である直径３朋の
イブ−ジョンレンズ上に蒸着形成シたＩ。

の引き出し′成極１８と、上記上部電極１２の信号読み
出し部と熱圧着して導通を図った。同時に、焦電体基板
１１の他の３隅を絶縁接接着剤１７で接着固定した。そ
の後、リード線１９と２０を形成し、外部への信号取り
出しを図った。その結果熱の逃げの防止による感度の向
上、有効感化領域の薄板化にともなう雑音の低減による
Ｓ／Ｎの向上が図れた。また、ＦＯｖ特性に関しても従
来のものに比べその特性の大巾な改善が得られた。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば熱伝導による下方へ
の熱の逃げがなく、また横方向への熱の逃げも激減させ
ることができるため、焦電型赤外検出器としてそのＳ／
Ｎの向上が図れ、まだＦＯＶ特性の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図、第３図は赤外集光レンズと組み合わせた場合の本発
明の一実施例を示す平面図、第４図は第３図の実施例の
断面図、第５図、第６図は各々従来の焦電型赤外検出器
の断面図である。 １．１１・・・焦電体基板、２．１２・・・上部電極、
３．１３・・・下部電極、４．１４・・・架橋部、５．
１５・・・貫通領域、１６・・・赤外線集光レンズ。 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 第　４　図 第５図 第Ｇ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦電体基板の一方の面に赤外線吸収体を兼ねた上
   部電極を他方の面に下部電極を具備し、前記焦電体基板
   の両面に電極を有する領域の周辺部に一部を除いて貫通
   領域を形成したことを特徴とする焦電型赤外検出器。
2. （２）上部電極かつ赤外線吸収体と導電性薄膜とからな
   る特許請求の範囲第１項記載の焦電型赤外検出器。
3. （３）両面に電極を有する感能領域の焦電体基板の厚さ
   を、他の部分の焦電体基板の厚さより薄くしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦電型赤外検出器
   。
4. （４）赤外線集光レンズの集光領域に、焦電体基板の両
   側に電極を有する赤外線感能領域が位置するように接着
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦電
   型赤外検出器。