JPS62123776A - 赤外線検出素子 - Google Patents
赤外線検出素子Info
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- JPS62123776A JPS62123776A JP60264344A JP26434485A JPS62123776A JP S62123776 A JPS62123776 A JP S62123776A JP 60264344 A JP60264344 A JP 60264344A JP 26434485 A JP26434485 A JP 26434485A JP S62123776 A JPS62123776 A JP S62123776A
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- Japan
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- aluminum nitride
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Light Receiving Elements (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〕
本発明は赤外線検出素子に関する。
テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣ，Ｔｅ）は禁制帯幅の
狭い半導体であり、この単結晶を用いた高感度の赤外線
検出素子が知られている。これは基本的には、第２図に
示すように、基板１及び接着剤３を介してこれに接着さ
れ、所定形状にパターン加工されたＨ、Ｃｄ Ｔ、単結
晶からなる赤外線感応体２、及び一対の電極配線４．５
から構成されており、赤外線感応体２に一定の駆動電流
を流すことで、入射赤外線に応じた抵抗変化が両端電圧
の変ｆヒとして出力されるものである。従って駆動電流
が大きい程、出力も増加するのであるが、一方この素子
を有効に動（ｔさせるためには液体窒素温度程度に冷却
する必要があり、駆動電流はそれによる発熱が影響しな
い程度に制限される。このため、出力の大きい素子を得
るためには熱伝導率の大きい基板を使って素子の冷却効
率を高めることが重要であり、そのような基板として、
従来、例えば、特公昭５９−１０５９４に示されている
ように、サファイア基板が使用されている。
狭い半導体であり、この単結晶を用いた高感度の赤外線
検出素子が知られている。これは基本的には、第２図に
示すように、基板１及び接着剤３を介してこれに接着さ
れ、所定形状にパターン加工されたＨ、Ｃｄ Ｔ、単結
晶からなる赤外線感応体２、及び一対の電極配線４．５
から構成されており、赤外線感応体２に一定の駆動電流
を流すことで、入射赤外線に応じた抵抗変化が両端電圧
の変ｆヒとして出力されるものである。従って駆動電流
が大きい程、出力も増加するのであるが、一方この素子
を有効に動（ｔさせるためには液体窒素温度程度に冷却
する必要があり、駆動電流はそれによる発熱が影響しな
い程度に制限される。このため、出力の大きい素子を得
るためには熱伝導率の大きい基板を使って素子の冷却効
率を高めることが重要であり、そのような基板として、
従来、例えば、特公昭５９−１０５９４に示されている
ように、サファイア基板が使用されている。
しかし、基板としてサファイアを用いる場合、基板とＨ
ｇ Ｃａ Ｔ−結晶とを接着する接着剤のサファイア基
板への付着強度か十分ではなく、その上部に形成された
電極配線もろとも剥離して断線６が生じる原因となって
いた。すなわち、付着強度を高めるためには表面が適当
にあれでいることが望ましいが、サファイアは単結晶の
ため、適度の表面粗さをもたせるのは困難であり、十分
な付着強度か得られないのである。こうして、従来のも
のは製造良品率の向上が困難であるという問題点がある
。
ｇ Ｃａ Ｔ−結晶とを接着する接着剤のサファイア基
板への付着強度か十分ではなく、その上部に形成された
電極配線もろとも剥離して断線６が生じる原因となって
いた。すなわち、付着強度を高めるためには表面が適当
にあれでいることが望ましいが、サファイアは単結晶の
ため、適度の表面粗さをもたせるのは困難であり、十分
な付着強度か得られないのである。こうして、従来のも
のは製造良品率の向上が困難であるという問題点がある
。
本発明の目的は、信頼性及び良品率の良好な赤外線検出
素子を提供することにある。
素子を提供することにある。
本発明の赤外線検出素子は、窒化アルミニウム焼結体か
らなる基板と、前記基板の一主面に接着された所定形状
の赤外線感応体と、前記赤外線感応体に接触して設けら
れた少なくとも一対の電極とを含んで構成される。
らなる基板と、前記基板の一主面に接着された所定形状
の赤外線感応体と、前記赤外線感応体に接触して設けら
れた少なくとも一対の電極とを含んで構成される。
窒化アルミニウム焼結体は粒径数１００人の窒化アルミ
ニウムの多結晶である。このため研磨した窒化アルミニ
ウムの表面粗さは数１０から数１００人となっており、
またリン酸等によるエツチングを行なえば１０００人程
度の表面１■さのものを容易に実現できる。こうした数
１００人から１００人の表面粗さは接着剤の付着強度を
増大させ、かつ、この上に形成する電極配線（通常は厚
さ５０００人程度）の導通も十分保障する。更に、液体
窒素温度７７にでの窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率
は２５０Ｗ／ｍ−に程度であり、サファイアの値、約９
００Ｗ／ｍ−によりも劣っているものの、他の焼結体材
料、例えばアルミナの値、約１００Ｗ／ｍ−Ｋを上回っ
ている。これらの値を用い、接着剤層（厚さ］１μｍ）
の熱抵抗の寄与を含めて、素子の駆動電流による温度上
昇を見積ると、同じ温度上昇を生ずる駆動電流値はサフ
ァイア基板を１として窒化アルミニウム焼結体で約０．
９５．アルミナ基板で約０．８８となる。すなわち、同
じ焼結体でもアルミナ基板では素子出力はサファイア基
板のものに比較して１２％低下するのに対し、窒１ヒア
ルミニウム基板では５％程度の低下に留まっており、特
性の低下は少ない。
ニウムの多結晶である。このため研磨した窒化アルミニ
ウムの表面粗さは数１０から数１００人となっており、
またリン酸等によるエツチングを行なえば１０００人程
度の表面１■さのものを容易に実現できる。こうした数
１００人から１００人の表面粗さは接着剤の付着強度を
増大させ、かつ、この上に形成する電極配線（通常は厚
さ５０００人程度）の導通も十分保障する。更に、液体
窒素温度７７にでの窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率
は２５０Ｗ／ｍ−に程度であり、サファイアの値、約９
００Ｗ／ｍ−によりも劣っているものの、他の焼結体材
料、例えばアルミナの値、約１００Ｗ／ｍ−Ｋを上回っ
ている。これらの値を用い、接着剤層（厚さ］１μｍ）
の熱抵抗の寄与を含めて、素子の駆動電流による温度上
昇を見積ると、同じ温度上昇を生ずる駆動電流値はサフ
ァイア基板を１として窒化アルミニウム焼結体で約０．
９５．アルミナ基板で約０．８８となる。すなわち、同
じ焼結体でもアルミナ基板では素子出力はサファイア基
板のものに比較して１２％低下するのに対し、窒１ヒア
ルミニウム基板では５％程度の低下に留まっており、特
性の低下は少ない。
また窒化アルミニウム焼結体はサファイアやアルミナ程
硬くなく、基板研磨や切断等の加工性が良いという利点
も持っている。
硬くなく、基板研磨や切断等の加工性が良いという利点
も持っている。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。窒（ヒアル
ミニラム焼結体からなる基板１に、矩形状にパターン加
工されたＨｇ１２Ｃｄ。、８Ｔ、単結晶からなる赤外線
感応体２が接着剤３を介して接着されている。赤外線感
応体２の両端から外部へかけて電極配線４．５が形成さ
れ、外部との電気接続がなされる。
ミニラム焼結体からなる基板１に、矩形状にパターン加
工されたＨｇ１２Ｃｄ。、８Ｔ、単結晶からなる赤外線
感応体２が接着剤３を介して接着されている。赤外線感
応体２の両端から外部へかけて電極配線４．５が形成さ
れ、外部との電気接続がなされる。
窒化アルミニウム焼結体からなる基板１の表面粗さは５
００人程度にしておく。接着剤３としては耐薬品性にす
ぐれ、また低温にも耐えるエポキシ樹脂接着剤、例えば
スタイキャスト１２６６（エマーゾン・アンド・カミン
グ（Ｅｍｅｒｓｏｎ＆ＣｕＣｕｍｍ１ｎ社の商品名）が
適しており、上述の５００人の表面粗さの基板面に対し
、十分な付着強度が得られる。また、電極配線は厚さ５
００へのＣｒ又はＴ１と厚さ５０００人のＡ、とを蒸着
又はスパッタリングによって被着して形成でき、こうし
た厚さにすることで表面粗さ５００人の基板上でも導通
不良を起すことはない。尚、この窒化アルミニウム基板
は荒削り後に仕上研磨を行なって反りやうねりのない平
滑な基板とした後、リン酸等によってエツチングを行な
い、粒界部のエツチング速度が速いことを利用して適当
な表面粗さとすればよい。
００人程度にしておく。接着剤３としては耐薬品性にす
ぐれ、また低温にも耐えるエポキシ樹脂接着剤、例えば
スタイキャスト１２６６（エマーゾン・アンド・カミン
グ（Ｅｍｅｒｓｏｎ＆ＣｕＣｕｍｍ１ｎ社の商品名）が
適しており、上述の５００人の表面粗さの基板面に対し
、十分な付着強度が得られる。また、電極配線は厚さ５
００へのＣｒ又はＴ１と厚さ５０００人のＡ、とを蒸着
又はスパッタリングによって被着して形成でき、こうし
た厚さにすることで表面粗さ５００人の基板上でも導通
不良を起すことはない。尚、この窒化アルミニウム基板
は荒削り後に仕上研磨を行なって反りやうねりのない平
滑な基板とした後、リン酸等によってエツチングを行な
い、粒界部のエツチング速度が速いことを利用して適当
な表面粗さとすればよい。
次に、この赤外線検出素子と、従来のサファイア基板に
よるものとの製造の良品率を比較する。
よるものとの製造の良品率を比較する。
基板の差異以外はすべて同じ条件で製造すると、従来の
ものでは接着剤の部分的剥離による断線で良品率は約５
０％程度であるのに対し、本発明のものではこれによる
良品率の低下は殆どなく、他の要因が支配的となり良品
率は９０％程度に改善される。また、素子としての出力
特性を比較した結果は、従来のサファイア基板の素子に
比較し、数％から１０％の低下にとどまっており、殆ど
遜色はない。
ものでは接着剤の部分的剥離による断線で良品率は約５
０％程度であるのに対し、本発明のものではこれによる
良品率の低下は殆どなく、他の要因が支配的となり良品
率は９０％程度に改善される。また、素子としての出力
特性を比較した結果は、従来のサファイア基板の素子に
比較し、数％から１０％の低下にとどまっており、殆ど
遜色はない。
以上テルル化水銀カドミウムについて述べたが、赤外線
怒応体の材料としては、テルル化鉛錫のような池の三成
分金属間カルコゲイト、硫化鉛、アンチモン化インジウ
ムのような他の単結晶半導体を使用してもよい。又、Ｐ
Ｎ接合を有するものでもよい。一般に、光導電効果や光
起電力効果のある材料もしくは構造に対し、本発明を適
用できることはいうまでもない。
怒応体の材料としては、テルル化鉛錫のような池の三成
分金属間カルコゲイト、硫化鉛、アンチモン化インジウ
ムのような他の単結晶半導体を使用してもよい。又、Ｐ
Ｎ接合を有するものでもよい。一般に、光導電効果や光
起電力効果のある材料もしくは構造に対し、本発明を適
用できることはいうまでもない。
以上説明したように本発明は、窒化アルミニウム焼結体
からなる基板を用いることにより、適度の表面粗さの基
板とすることができるので接着剤との接着性が改善でき
るから、剥離不良を防止でき、赤外線検出素子の信頼性
と良品率を向上できるという効果がある。
からなる基板を用いることにより、適度の表面粗さの基
板とすることができるので接着剤との接着性が改善でき
るから、剥離不良を防止でき、赤外線検出素子の信頼性
と良品率を向上できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の赤
外線検出素子の一例の断面図である。 １・・・基板、２・・・ＨｇＣｄ Ｔｅ単結晶、３・・
・接着剤、４．５・・・電極、６・・・ｆｆ１ｌＪ雛・
断線箇所。 ／−＼、
外線検出素子の一例の断面図である。 １・・・基板、２・・・ＨｇＣｄ Ｔｅ単結晶、３・・
・接着剤、４．５・・・電極、６・・・ｆｆ１ｌＪ雛・
断線箇所。 ／−＼、
Claims (1)
- 窒化アルミニウム焼結体からなる基板と、前記基板の
一主面に接着された所定形状の赤外線感応体と、前記赤
外線感応体に接触して設けられた少なくとも一対の電極
とを含んでなることを特徴とする赤外線検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264344A JPS62123776A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 赤外線検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264344A JPS62123776A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 赤外線検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123776A true JPS62123776A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0476514B2 JPH0476514B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=17401856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264344A Granted JPS62123776A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 赤外線検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05149783A (ja) * | 1990-12-03 | 1993-06-15 | Santa Barbara Res Center | 赤外線検出器ジユワーパツケージで使用する急速冷却／低歪みハイブリツド焦点平面アレイプラツトフオーム |
| JP2022501885A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-01-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | カピッツァ抵抗を低減させたｄｃ対応型極低温マイクロ波フィルタ |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60264344A patent/JPS62123776A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05149783A (ja) * | 1990-12-03 | 1993-06-15 | Santa Barbara Res Center | 赤外線検出器ジユワーパツケージで使用する急速冷却／低歪みハイブリツド焦点平面アレイプラツトフオーム |
| JP2022501885A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-01-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | カピッツァ抵抗を低減させたｄｃ対応型極低温マイクロ波フィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476514B2 (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |