WO2005078399A1 - 赤外線撮像素子 - Google Patents

赤外線撮像素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2005078399A1
WO2005078399A1 PCT/JP2004/001618 JP2004001618W WO2005078399A1 WO 2005078399 A1 WO2005078399 A1 WO 2005078399A1 JP 2004001618 W JP2004001618 W JP 2004001618W WO 2005078399 A1 WO2005078399 A1 WO 2005078399A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
infrared
thermal resistor
infrared detector
resistor
oxide
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/001618
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinji Yoshida
Daisuke Ueda
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to JP2005517858A priority Critical patent/JPWO2005078399A1/ja
Priority to PCT/JP2004/001618 priority patent/WO2005078399A1/ja
Priority to CNA2004800417033A priority patent/CN1918459A/zh
Priority to US10/589,619 priority patent/US20080128619A1/en
Publication of WO2005078399A1 publication Critical patent/WO2005078399A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/04—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
    • H01C7/042—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient mainly consisting of inorganic non-metallic substances
    • H01C7/043—Oxides or oxidic compounds
    • H01C7/045—Perovskites, e.g. titanates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/06—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one thermoelectric or thermomagnetic element covered by groups H10N10/00 - H10N15/00
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end

Definitions

  • the present invention relates to an infrared imaging device, and more particularly to a technique for improving the temperature resolution in a wide temperature range.
  • infrared cameras that can recognize an object as an image in a dark field, such as a small security camera for security or a night vision camera mounted on a car.
  • infrared detectors or infrared imaging devices which are the main components of infrared cameras, is rapidly progressing.
  • infrared detection methods There are many infrared detection methods, and a typical one is a bolometer method that utilizes the property that the resistance value of a thermal resistor changes with temperature. According to this, the resistance value of the thermal resistor changes according to the temperature change due to the reception of infrared rays. By measuring the amount of change in the resistance value, the amount of infrared light received can be detected.
  • TCR temperature coefficient of resistance
  • Japanese Patent Publication No. Hei 11-271145 discloses that a vanadium oxide thin film has a relatively large TCR of about 2% / K and is therefore suitable as a thermal resistor. Further, JP-A-2000-143243 reports that the TCR can be increased to about 4% / 4 by substituting a part of vanadium with another metal in vanadium oxide. As described above, conventionally, a panadium oxide-based material or polycrystalline silicon has been used as a thermal resistor of an infrared imaging device.
  • a first object of the present invention is to provide an infrared imaging device having a higher temperature resolution than before.
  • a second object of the present invention is to provide an infrared detector having a high temperature resolution over a wider temperature range than before.
  • An infrared imaging device includes a plurality of one-dimensional or two-dimensionally arranged thermosensitive antibodies, and the thermosensitive resistor is made of a strongly correlated electronic material. It is known that a strongly correlated electronic material undergoes a metal-insulator phase transition at a certain phase transition temperature, and a change in electrical resistivity (TCR) with temperature change is very large near the phase transition temperature. . Therefore, by employing a strongly correlated electronic material for the thermal resistor, an infrared imaging device having high temperature resolution can be realized.
  • the heat-sensitive resistor may be a metal oxide containing at least one of a rare earth element and an alkaline earth element and having a perovskite structure.
  • metal oxides having a perovskite structure containing at least one of a rare earth metal and an alkaline earth metal are known to exhibit a large TCR. Therefore, by employing the metal oxide for the thermal resistor, An infrared imaging device having high temperature resolution can be realized.
  • the infrared imaging element further includes a detection unit that detects an amount of infrared light received by the thermal resistor, and the plurality of thermal resistors and the detection unit are formed on a common semiconductor substrate. It may be.
  • the plurality of thermal resistors and the detecting means can be packaged into one.
  • a wiring process between the plurality of thermal resistors and the detecting means can be omitted, so that product cost can be reduced. Since the infrared imaging element can be manufactured by a semiconductor process, it is possible to increase the number of pixels by miniaturizing each infrared ray detector.
  • An infrared camera is an infrared camera that includes a plurality of one-dimensional or two-dimensionally arranged thermosensitive antibodies and generates an image by detecting the amount of infrared light received by each thermosensitive resistor.
  • the thermal resistor is made of a strongly correlated electronic material.
  • the same effect as the above-described infrared imaging device can be obtained in the infrared camera.
  • the infrared detector according to the present invention is an infrared detector that detects the amount of infrared light received by a heat-sensitive resistor, wherein the heat-sensitive resistor is a part of Pr in a perovskite-structured manganese oxide PrhCa x MnOs. And a material in which at least one of substitution with another rare earth metal and substitution of a part of Ca with another alkaline earth metal is performed.
  • Pri- x Ca x MnO 3 undergoes a phase transition by at least one of the substitution of Pr for some other rare earth metals and the substitution of Ca for some other alkaline earth metals.
  • the temperature and the width of the temperature range change. This change depends on the type of the element to be replaced and the amount of the replacement.
  • An infrared detector according to the present invention is an infrared detector for detecting the amount of infrared light received by a thermal resistor, wherein the thermal resistor comprises a titanium oxide having a perovskite structure In LaTi0 3, characterized in that it consists of a material part of La is replaced with Al force Li earth metals.
  • an infrared detector having high temperature resolution over a wide temperature range can be realized. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • An infrared detector is an infrared detector that detects the amount of infrared light received by a thermal resistor.
  • the thermal resistor includes an element R or R, when R represents an indium or rare earth metal. characterized by comprising the nickel oxide RNi0 3 Bae Robusukai bets structure containing.
  • the insulator-metal phase transition temperature varies.
  • an infrared detector with optimal specifications can be realized in the operating temperature range according to the purpose.
  • the R in the two-characterizing oxide RNi0 3 is 2 or more elements of the yttrium or rare earth metal may be are combined.
  • RNi0 3 of the R is a German Toriumu or rare earth metals, by combining two or more elements, the temperature characteristics of the electrical resistivity is changed. The temperature characteristics of the electrical resistivity greatly differ depending on the combination of the composite elements and the composition ratio.
  • an infrared detector with high temperature resolution over a wide temperature range can be realized by appropriately selecting the combination of the composite elements and the composition ratio thereof. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • the thermal resistor is the nickel oxide RNi0 3, may be part of R is substituted Al force Li earth metals.
  • the temperature characteristic of the electrical resistivity changes when part of the trivalent metal R is replaced by a divalent alkaline earth metal.
  • the temperature characteristics of the electrical resistivity differ greatly depending on the increase or decrease of the doping amount of the alkaline earth metal.
  • the hold-up amount it is possible to cover a wide temperature range. Therefore, an infrared detector having high temperature resolution can be realized. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • An infrared detector includes a thermosensitive antibody made of a metal oxide having a perovskite structure, a magnetic field applying means for applying a magnetic field to the thermosensitive resistor, and a magnetic field applied to the thermosensitive resistor by the magnetic field applying means. And detecting means for detecting the amount of infrared light received by the thermal resistor in a state where is applied.
  • the infrared detector can apply a magnetic field to the thermal resistor.
  • the metal-insulator phase transition temperature of the thermosensitive cavities differs depending on the magnitude of the magnetic field. Therefore, the temperature characteristics of the electrical resistivity of the thermal resistor can be changed.
  • an infrared detector with high temperature resolution over a wide temperature range can be realized. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • the infrared detector may further include changing means for changing the magnitude of the magnetic field applied by the magnetic field applying means.
  • the infrared detector can change the magnitude of the magnetic field applied to the thermal resistor. Therefore, by appropriately changing the magnitude of the magnetic field in accordance with the change in the temperature environment of the infrared detector, the infrared detector can obtain an optimal TCR.
  • An infrared detector is an infrared detector for detecting an amount of infrared light received by a thermal resistor, wherein the thermal resistor is made of a metal oxide having a perovskite structure, and has a lattice of its own. It is characterized in that it is formed on an insulator with a perovskite structure having a lattice constant different from the constant.
  • the thermal resistor has a different lattice constant from that of the underlying insulator, so that an internal stress is generated.
  • the metal-insulator phase transition temperature of the thermal resistor differs depending on the magnitude of the internal stress.
  • the magnitude of the internal stress differs due to the difference in lattice constant between the thermal resistor and the insulator. Therefore, by changing the combination of the thermal resistor and the insulator, the temperature characteristic of the electrical resistivity of the thermal resistor can be changed. That is, an infrared detector having a high temperature resolution over a wide temperature range can be realized by appropriately selecting the combination. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • An infrared detector includes: a heat-sensitive resistor made of a metal oxide having a perovskite structure; a stress applying unit that applies a stress to the heat-sensitive resistor; and a stress applied by the heat-sensitive resistor by the stress applying unit. And detecting means for detecting the amount of infrared light received by the heat-sensitive resistor.
  • the infrared detector can apply a stress to the thermal resistor.
  • the metal-insulator phase transition temperature of the thermal resistor differs depending on the magnitude of the external stress. Therefore, the temperature characteristic of the electric resistivity of the thermal resistor can be changed. That is, by appropriately selecting the magnitude of the external stress, an infrared detector having high temperature resolution over a wide temperature range can be realized. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • the infrared detector may further include changing means for changing the magnitude of the stress applied by the stress applying means.
  • the infrared detector can change the magnitude of the stress applied to the thermal resistor. Therefore, by appropriately changing the magnitude of the stress in accordance with the change in the temperature environment of the infrared detector, the infrared detector can obtain an optimal TCR.
  • An infrared detector includes: a heat-sensitive resistor made of a metal oxide having a perovskite structure; an electric-field applying means for applying an electric field to the heat-sensitive resistor; and an electric field applied to the thermosensitive resistor by the electric-field applying means.
  • a detecting means for detecting the amount of infrared light received by the thermal resistor is provided.
  • the infrared detector can apply an electric field to the thermal resistor.
  • the metal-insulator phase transition temperature of the thermal resistor differs depending on the magnitude of the electric field. Therefore, the temperature characteristics of the electrical resistivity of the thermal resistor can be changed.
  • an infrared detector with high temperature resolution over a wide temperature range can be realized by appropriately selecting the magnitude of the electric field. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • the infrared detector may further include changing means for changing the magnitude of the electric field applied by the electric field applying means.
  • the infrared detector can change the magnitude of the electric field applied to the thermal resistor. Therefore, as the temperature environment of the infrared detector changes, By appropriately changing the magnitude of the electric field, the infrared imaging device can obtain an optimal TCR.
  • an infrared detector for detecting the amount of received infrared in thermal resistor the thermal resistor is a manganese oxide Pri- x Ca x MnO 3 Bae Robusukai bets structure, It is characterized in that a metal oxide having a perovskite structure containing at least one of a rare earth metal other than Pr and an alkaline earth metal other than Ca is added.
  • the metal oxide is any one of manganese oxide, titanium oxide, aluminum oxide, gallium oxide, and cobalt oxide. According to the above configuration, the phase transition temperature of the thermal resistor changes in the phase transition temperature and the width of the temperature range as compared with P-xCaxMnOs. This change depends on the type of element to be replaced and the amount of the replacement.
  • an infrared detector with high temperature resolution over a wide temperature range can be realized by appropriately selecting the amount of hold, the type of element to be replaced, and the amount of replacement. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main circuit configuration of the infrared imaging device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an infrared detector constituting the infrared imaging device.
  • FIG. 3 is an external perspective view showing an example of mounting an infrared detector.
  • Figure 4 is a graph showing the temperature characteristics of the electrical resistivity at Lai- x Sr x Ti0 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing how the phase transition temperature of RNiO 3 differs depending on the type of R.
  • Figure 6 is a typical manganese oxide having a CMR, a diagram showing temperature characteristics of the electric resistance rate in Lai- x Sr x Mn0 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the infrared detector.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a permanent magnet is attached to an infrared imaging element.
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross section of an example in which an electromagnet is attached to an infrared imaging element.
  • FIG. 10 is a diagram showing a cross section of the infrared detector.
  • FIG. 11 is a top view of the infrared detector. Best mode for carrying out the invention.
  • the present invention is characterized in that a strongly correlated element-based material is adopted as a thermal resistor.
  • Strong Correlation m-based materials undergo a metal-insulator phase transition at a certain phase transition temperature, and the change in electrical resistivity (TCR) with temperature change near the phase transition temperature is known to be very large. I have. Therefore, by using a strongly correlated electronic material for the thermal resistor, an infrared imaging device with high temperature resolution can be realized.
  • P-xCaxMnOs a part of Pr is replaced by another rare earth metal, or a part of Ca is another alkali metal.
  • metal oxides substituted with earth metal (2) Lai-xBxTiOs ( B is Al force Li earth metals), (3) RNiOs (R is Ittoriumu or rare earth metals), (4) Lai- x Sr x Mn0 3 will be described.
  • Each of these is a metal oxide having a perovskite structure containing a rare earth metal or an alkaline earth metal.
  • the infrared camera according to the present embodiment is an infrared camera provided with the infrared imaging device according to the present invention, wherein infrared light emitted from a subject is incident on the infrared imaging device via an optical system including a lens or the like. To capture still or moving images.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main circuit configuration of the infrared imaging device according to the embodiment.
  • the infrared imaging device includes a plurality of infrared detectors (1a, 1b, 1c, 1c) and a detection circuit for detecting a change in the electrical resistivity of the thermal resistor in each infrared detector. These are formed on a common semiconductor substrate.
  • the detection circuit includes a horizontal shift register 3, a vertical shift register 4, a timing generation circuit 5, wiring, and the like.
  • the description will be made with a total of four pixels of two horizontal pixels and two vertical pixels, but the present invention is not limited to this.
  • Each infrared detector (1a, 1b, 1c, 1c) has a power terminal 24, a gate terminal 28, and a source terminal 29. Other details will be described later (Figs. 2 and 3).
  • the horizontal shift register 3 sequentially switches among the signal lines 3a and 3b, the signal line having a high voltage level.
  • the vertical shift register 4 is a signal for which the voltage of the signal lines 4a and 4b is high. We change line sequentially.
  • the timing generation circuit 5 generates a scanning start signal and a scanning clock signal, and transmits them to the vertical shift register 4 and the horizontal shift register 3. Further, the timing generation circuit 5 generates a read signal and transmits the read signal to the AND circuits 6a and 6b via the signal line 73.
  • the AND circuit 6a outputs the logical product of the signal line 4a and the signal line 73 to the signal line 74a.
  • the AND circuit 6b outputs the logical product of the signal line 4b and the signal line 73 to the signal line 74b.
  • Signal line 4a is connected to each power supply terminal 24 of the infrared detector (la, lb) in the same row, and signal line 74a is connected to the infrared detector (1a, 1b) in the same row. Connected to each gate terminal 28. Similarly, the signal lines 4b and 74b are connected to the infrared detectors (1c, Id) in the same row.
  • the signal line 75a is connected to the source terminals 29 of the infrared detectors (1a, 1c) in the same column.
  • the signal line 75b is connected to the infrared detectors (lb, Id) in the same column.
  • the signal lines 75a and 75b are connected to the output terminal 8 via transistors 7a and 7b, respectively.
  • the conduction and non-conduction of the transistors 7a and 7b are controlled by the voltages of the signal lines 3a and 3b, respectively.
  • the power terminal 24 and the gate terminal 28 of 1b become high level, and each voltage signal is output from the source terminal 29.
  • the timing generation circuit 5 outputs a scan start signal to the horizontal shift register 3, and the horizontal shift register The register 3 starts scanning, and the signal line 3a goes high first.
  • the signal line 3b is at a low level.
  • the transistor 7a conducts, and the voltage signal of the infrared detector 1a is transmitted to the output terminal 8.
  • the signal line 3a goes low and the signal line 3b goes high.
  • the transistor 7b conducts, and the voltage signal of the infrared detector 1b is transmitted to the output terminal.
  • the vertical shift register 4 sets the signal line 4a to low level and sets the signal line 4b to high level. Thereafter, the above (1) to (4) are repeated. Thereby, the voltage signal of each infrared detector is sequentially transmitted to the output terminal 8.
  • the output signal of the output terminal 8 is sequentially stored in the memory of the infrared camera. Then, when output signals for one screen are accumulated in the memory, image processing is performed, and image data is generated.
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an infrared detector constituting the infrared imaging device according to the present embodiment.
  • Each terminal (24, 28, 29) in the infrared detector corresponds to each terminal in FIG.
  • the thermal resistor 21 and the reference resistor 22 are connected in series between the power supply terminal 24 and the ground 25.
  • the electrical resistance of the thermal resistor 21 changes according to the temperature. Therefore, the voltage at the voltage dividing point 23 also changes accordingly.
  • the voltage change at the voltage dividing point 23 is a voltage signal corresponding to the amount of infrared light received by the infrared detector.
  • the voltage signal is amplified by the amplifier 26 and output to the source terminal 29 through the transistor 27.
  • the transistor 27 has a function as a switch that conducts between the drain and the source when the gate terminal 28 is at the high level, and disconnects between the drain and the source when the gate terminal 28 is at the open level.
  • FIG. 3 is an external perspective view showing a mounting example of the infrared detector according to the present embodiment.
  • the membrane 12 is supported by support legs 13 a and 13 b provided on the substrate 11.
  • the thermal resistor 14 is a thin film formed on the membrane 12 and is connected to an external circuit by metal wirings 15a and 15b.
  • the supporting legs 13a and 13b desirably have a large thermal resistance to thermally isolate the thermal resistor 14 from the substrate 11.
  • a part of Pr in Pri- x Ca x Mn0 3 as the thermal resistor 1 4 (PCMO) is replaced with other rare earth metals, or a part of Ca is the other alkaline earth metals Adopt a substituted metal oxide.
  • manganese oxide with a perovskite structure described by the chemical formula of AnBxMnOs has a strong magnetic transition temperature. It is known to cause a metal-insulator phase transition from a low-temperature metal phase to a high-temperature insulating phase. Since this metal-insulator phase transition is caused by the 3d electrons of Mn, the amount of electrons supplied to the 3d orbital and the band structure of the 3d orbital are factors that determine the phase transition temperature.
  • Et al is, pri at x Ca x MnO 3, by substituting a part of Pr to other rare earth metals, or, by substituting a part of Ca in other alkaline earth metals, for 3 d orbitals
  • the band structure By changing the band structure, the phase transition temperature can be changed. This is because, if a part of Pr is replaced by another rare earth metal, their ion radii are different, so that the perovskite crystal lattice is distorted and the 3d orbital band structure changes.
  • this substitution pri composite material obtained by adding LaTiOs example, x Ca x Mn0 3, Le - The one evaporation method, CVD method, as possible out be realized by forming a film by a sol-gel method.
  • P -x-yLayCaxMnOs in which Pr is partially substituted by La is formed.
  • LaTiOa any metal oxide having a perovskite structure described by RMO 3 (R is a rare earth metal or alkaline earth metal, M is a transition metal) can be similarly substituted.
  • the same effect can be obtained by substituting a part of Ca with Sr or Ba.
  • the transition metal M in RMO 3 include Mn, Ti, Al, Ga, and Co.
  • phase transition temperature and its temperature range are changed by substituting part of Pr with another rare earth metal or substituting part of Ca with another alkaline earth metal. Can be done. This change depends on the type of the element to be replaced and the amount of the replacement.
  • an infrared detector with high temperature resolution over a wide temperature range can be realized by appropriately selecting the amount of hole doping, the type of element to be replaced, and the amount of replacement. That is, the operating temperature range of the infrared detector can be expanded. (Embodiment 2)
  • the infrared camera according to the present embodiment has substantially the same configuration as the infrared camera according to the first embodiment, but differs in the selection of the material of the thermal resistor.
  • LaTi0 3 Bae Robusukai DOO structure is typical Mocking gate insulating body one electron occupies the 3 d orbital. Since this Mott transition is caused by 3d electrons in Ti, the amount of electrons supplied to the 3d orbital and the band structure of the 3d orbital are factors that determine the phase transition temperature.
  • This substitution can be realized by mixing La and Al-earth metal B at a predetermined molar ratio at the raw material stage and melting them to grow crystals.
  • L ai - is a diagram showing an x Sr x Ti0 temperature characteristics of the electrical resistivity at 3.
  • (A) to (e) are the temperature characteristics of the electrical resistivity when the hold amount is varied, and (a)>(b)> (c) >(d)> (e).
  • Fig. 4 shows the electrical resistance It shows that the temperature characteristics of the rate differ greatly. Furthermore, it shows that the TCR is large over a wide temperature range from OK to 300 K depending on the amount of hole doping. (Reference: Yoshinori Tokura, “Strongly Correlated Electrons and Oxides” ISBN4-00-011132-9) The same effect can be obtained when the element to be substituted is not Sr but another alkaline earth metal.
  • the ionic radius is different when the element of the alkaline earth metal B is different, so that the temperature characteristic of the electric resistivity is expected to be different from that in FIG. It was but mention, L ai as a thermal resistor 1 4 - x B x TiO 3 (B is an alkaline earth metal) By employing, the following effects can be obtained. .
  • the infrared camera according to the present embodiment has substantially the same configuration as the infrared camera according to the first embodiment, but differs in the selection of the material of the thermal resistor.
  • RNi0 3 as the thermal resistor 1 4 R is I Tsu Toriumu or rare earth metal to adopt.
  • metal-insulator phase transition occurs even in manganese oxides other than the perovskite structure.
  • a representative example is nickel oxide having a perovskite structure described by RNiO 3 .
  • RNi0 3 phase transition temperature of the metal one insulator transition by the type of R is different from typical Mott insulator.
  • phase transition temperature differs depending on the type of R is thought to be that the transfer energy of 3d electrons between adjacent Nis differs depending on the ionic radius of R. Since the phase transition temperature is determined by the balance between the Coulomb repulsion energy between electrons and the transfer energy between electrons, it depends on the ionic radius of R.
  • FIG. 5 is a diagram showing how the phase transition temperature of RNiO 3 differs depending on the type of R. 31 is a paramagnetic insulating phase, 32 is an antiferromagnetic insulating phase, and 33 is a metal phase. According to FIG. 5, the insulator-metal phase transition temperature shows that PrNiO 3 in 1 0 0 K about, NdNi0 3 in 1 5 0 K about a 3 0 0 K about the SmNiO 3. (References, Yoshinori Tokura "Strongly correlated electrons and oxides" ISBN4-00-011132-9)
  • the insulator-metal phase transition temperature varies widely from below 100 K to above 400 K depending on the ionic radius of the R site.
  • RNiO 3 R is yttrium or a rare earth metal
  • the insulator-metal phase transition temperature can be changed depending on the type of the rare earth metal R.
  • RNi0 3 a portion of R, yttrium, by substituting an element other than R of the rare earth metals and alkaline earth metals, insulators one
  • the metal phase transition temperature and its temperature range can be varied.
  • thermosensitive resistor having optimum specifications in a use temperature range more suitable for the purpose.
  • the infrared camera according to the present embodiment has substantially the same configuration as the infrared camera according to the first embodiment, but differs in the selection of the material of the thermal resistor, and further includes a means for applying a magnetic field. Different.
  • thermal resistor 1 employing the Lai- x Sr x Mn0 3.
  • CMR giant magnetoresistance
  • Figure 6 is a typical manganese oxide having a CMR, a diagram showing temperature characteristics of the electric resistance rate in Lai- x Sr x MnO 3.
  • L ai - x Sr x MnO 3 increases in electrical resistivity with a decrease in temperature, but transitions to a ferromagnetic material at around 300 K. It shows typical behavior.
  • the ferromagnetic transition temperature (the temperature of the lily) shifts to a higher temperature, and transitions from a higher temperature to a metallic state.
  • L ai - x Sr x metal one insulator transition of MnO 3 can be obtained because very large TCH which occurs in a very narrow temperature range.
  • a temperature compensator for example, Peltier: L element or Stirling chiller P device
  • a temperature compensator that adjusts the temperature of the infrared detector to the temperature range.
  • a temperature compensator for example, Peltier: L element or Stirling chiller P device
  • placing Lai- x Sr x MnO 3 under a magnetic field can reduce the TCR compared to when no magnetic field is applied, but can change the electrical resistivity over a very wide temperature range.
  • an infrared imaging device that can be used over a wide temperature range with a single thermal resistor can be realized.
  • FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the infrared detector.
  • the membrane 53 is supported by a support leg 52 provided on the substrate 51 with a space 56 therebetween.
  • the heat-sensitive resistor 54 is a thin film formed on the membrane 53, and the infrared absorbing film 55 is formed thereon. Further, a magnetic thin film 57 and an infrared reflecting film 58 are formed on the substrate 51 immediately below the thermal resistor 54. Infrared rays enter the infrared absorbing film 55 from the top of the paper and are absorbed.
  • the electrical resistance of the thermal resistor 54 changes with the temperature change of the infrared absorbing film 55, and the amount of the change is read by an external read circuit.
  • the infrared light transmitted without being absorbed by the infrared absorbing film 55 is reflected by the infrared reflecting film 58 and reenters the infrared absorbing film 55.
  • the magnetic thin film 57 is a magnetic material for applying a magnetic field to the thermal resistor 54.
  • the supporting leg 52 preferably has a large thermal resistance to thermally isolate the membrane 53 from the substrate 51.
  • the magnetic thin film 57 is disposed below each infrared detector, the influence of a magnetic field on external circuits and the like can be reduced. Further, since the magnetic thin film 57 and the thermal resistor 54 are close to each other, a uniform magnetic field can be efficiently applied to the thermal resistor 54.
  • the temperature characteristics of the electrical resistivity of LanSrxMnOs can be changed by making the magnitude of the magnetic field generated by the magnetic thin film 57 different.
  • Lai- x Sr x is MnO 3 are described, it is considered possible to obtain the same effect in manganese oxides other pair Rob Sky preparative structure. Therefore, for example, P- x Ca x MnO 3 may be used.
  • the means for applying the magnetic field to the thermal resistor is not limited to the above example, but may be the following.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a permanent magnet is attached to an infrared imaging element.
  • the infrared imaging device 82 is mounted on the permanent magnet 81.
  • Reference numeral 83 denotes an imaging unit of the infrared imaging device, on which infrared light is incident. According to this configuration, it is possible to package as it is. In addition, there is no need to finely magnet the magnet, and the infrared imaging device can be manufactured easily at low cost.
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross section of an example in which an electromagnet is attached to an infrared imaging element.
  • the infrared imaging device 85 is mounted on the circuit board 84 and is electrically connected by the electrodes 86.
  • the electromagnet 87 is attached to the lower portion of the circuit board 84.
  • the electromagnet 87 can change the magnitude of the generated magnetic field depending on the magnitude of the current applied to the coil.
  • Fig. 7 or Fig. 8 it is difficult for the user to change the magnitude of the magnetic field after shipment of the infrared camera because a permanent magnet is used.
  • the magnitude of the magnetic field can be changed after shipment of the infrared camera by changing the coil current. Therefore, the size of the magnetic field can be adjusted to an optimum value according to the temperature environment in which the infrared camera is installed.
  • Embodiments 1-4 change the phase transition temperature by changing the band structure of the 3d orbit in the metal oxide having a perovskite structure.
  • the band structure of the 3d orbit can change the crystal lattice of the perovskite structure by distortion.
  • a metal oxide having a perovskite structure is used as a thermal resistor, and a stress is applied to the thermal resistor to change the band structure of the 3d orbit and change the phase transition temperature.
  • the thermal resistor is formed on an insulator having a lattice constant different from its lattice constant. According to this configuration, the atoms move so that the lattice constant is consistent at the junction between the thermal resistor and the insulator, and a strong internal stress is generated between the two. The metal-insulator phase transition temperature of the thermal resistor changes due to the internal stress generated by this difference in lattice constant.
  • the following effects can be obtained by employing a metal oxide having a perovskite structure as a heat-sensitive resistor and forming it on an insulator having a lattice constant different from its own lattice constant.
  • FIG. 10 is a diagram showing a cross section of the infrared detector.
  • the piezo element 42 is partially joined to the substrate 41, and most of the piezo element 42 is separated from the substrate 41 by a space 47. This is to increase the thermal resistance between the piezo element 42 and the substrate 41 and to ensure the degree of freedom of deformation of the piezo element 42.
  • the thermal resistor 44 is a thin film formed on the insulator 43, and the infrared ray absorbing film 45 is formed thereon. Infrared rays enter the infrared absorbing film 45 from the top of the paper and are absorbed. The electrical resistance of the thermal resistor 44 changes with the temperature change of the infrared absorbing film 45, and the amount of the change is read by an external read circuit through the read electrode 46.
  • the thermal resistor 54 has a structure in which the thermal resistor 54 is in surface contact with the insulator 43 so that an external stress is evenly applied. Further, the thermal resistor 44 does not need to be in direct contact with the piezo element 42, and a different material may exist between them. In the above configuration, the piezo element 42 applies an external stress to the heat-sensitive resistor 44 according to the applied voltage. As a result, the temperature characteristic of the electrical resistivity of the thermal resistor changes.
  • the piezo element 42 can change the magnitude of the stress depending on the magnitude of the applied voltage. With the structure shown in FIG. 10, by changing the voltage, the magnitude of the stress can be changed even after the infrared camera is shipped. Therefore, it is possible to adjust the magnitude of the stress to an optimum value in accordance with the temperature environment in which the infrared force mera is installed.
  • Embodiments 1-5 by changing the band structure of 3d electrons in a metal oxide having a perovskite structure, these magnetic properties are changed, and the temperature characteristic of electric resistivity is changed.
  • a metal oxide having a perovskite structure is used as a thermal resistor, and an electric field is applied to the thermal resistor to change the band structure of the 3d orbit, thereby changing the temperature of the electrical resistivity. Change characteristics.
  • FIG. 11 is a top view of the infrared detector.
  • the membrane 61 is supported by support legs 62 provided on the substrate.
  • the thermal resistor 63 is a thin film formed on the membrane 61. Infrared rays enter from the top of the paper. The electrical resistance of the thermal resistor 63 changes with the temperature change due to the incidence of infrared rays, and the amount of the change is read by an external read circuit.
  • the electrodes 64 a and 64 b are arranged along the thermal resistor 63 so as to sandwich the thermal resistor 63.
  • a voltage is applied to the electrodes 64 a and 64 b, an electric field is generated during that time, and the electric field is applied to the thermal resistor 63.
  • the electrodes 64 a and 64 b are arranged along the thermal resistor 63, a uniform electric field can be applied to the thermal resistor 63.
  • the electrodes 64a and 64b do not interfere with infrared rays when infrared rays are incident from the front of the paper.
  • the electrodes 64a and 64b and the thermal resistor 63 are insulated by insulators 65a and 65b, respectively.
  • the thermal resistor 63 is electrically connected to a read circuit for reading its electrical resistivity through a read electrode.
  • the direction in which the external electric field is applied is preferably perpendicular to the direction of the electric field applied by the readout electrode.
  • the support legs 62 use the membrane 61 as a substrate. It is desirable that the thermal resistance is large in order to thermally insulate from the heat.
  • the temperature characteristics of the electrical resistivity of the thermal resistor can be changed by varying the magnitude of the electric field.
  • the electrodes 64a and 64b can change the magnitude of the electric field depending on the magnitude of the applied voltage.
  • the magnitude of the stress can be changed even after shipping the infrared camera by changing the voltage. Therefore, the optimum electric field can be adjusted according to the temperature environment where the infrared camera is installed.
  • the present invention can be applied to an infrared camera capable of recognizing an object as an image in a dark field, such as a small security camera for security or a night vision camera mounted on an automobile.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本発明に係る赤外線撮像素子は、１次元または２次元に配列された複数の画素セル（１ａ−１ｄ）を備え、各画素セルは、感熱抵抗体を含み、その感熱抵抗体は、強相関電子系材料からなることを特徴とする。これにより、従来よりも温度分解能の高い赤外線撮像素子を提供することができる。

Description

明 細 書
赤外線撮像素子
技術分野
本発明は、 赤外線攝像素子に関し、 特に、 広い温度範囲においてその温度分解 能を高める技術に関する。 背景技術
近年、 防犯用の小型監視カメラや自動車に搭載される暗視カメラなど、 暗視野 において物体を画像として認識できる赤外線カメラの需要が高まつている。 これ に伴い、 赤外線カメラの主要部である赤外線検出器または赤外線撮像素子の開発 が急速に進められている。 赤外線の検出方式は数多くあるが、 その中の代表的な ものに、 感熱抵抗体の抵抗値が温度変化により変化する性質を利用したボロメ一 タ方式がある。 これによれば、 感熱抵抗体は赤外線の受光による温度変化に応じ てその抵抗値が変化する。 この抵抗値の変化量を測定すれば、 赤外線の受光量を 検出することができる。
感熱抵抗体としての適性は、 温度変化に伴い電気抵抗率が変化する割合を示す 抵抗温度係数 （TCR: Temperature Coefficient of Resistance) 、 電気抵抗率の大 きさ、 電流を流したときのノイズ特性などにより評価される。 この中でも、 特に TCRは、 赤外線撮像素子の温度分解能 （NETD: Noise Equivalent Temperature Difference) を決定する重要な要素であり、大きな TCRを得ることを目的とした 材料物性研究が盛んに行われている。
例えば、 特平開 11-271145号公報には、 酸化バナジウム薄膜の TCRが 2%/K 程度と比較的大きいため、 感熱抵抗体として適していることが開示されている。 さらに、特開 2000-143243号公報は、酸化バナジウムにおいてバナジウムの一部 を他の金属で置換することで、 TCRを 4%/Κ程度に高められることを報告してい る。 このように、 従来から、 赤外線撮像素子の感熱抵抗体として、 酸化パナジゥ ム系材料や多晶質シリコンが用いられている。
一方、 近年、 ぺロブスカイ ト構造を有する遷移金属酸化物などの強相関電子系 材料において、 これらの金属一絶縁体相転移が研究されている。 金属一絶縁体相 転移の転移温度近傍では、 TCRが非常に大きく （10%/Κ程度） 、 赤外線検出器 への応用が期待されている。例えば、特開 2000-95522号公報には、 Lai-xSrxMn03+ δを感熱抵抗体として利用した赤外線検出器が開示されている。 また、 特開 2003-42840号公報では、 YBaCo2Oxを感熱抵抗体として利用した赤外線検出器が 開示されている。 なお、 Ai-xBxMn03の製造方法については、 特開 2002-284539 号公報などに開示されている。
しかしながら、 従来の赤外線撮像素子は、 感熱抵抗体として酸化バナジウム系 材料などを用いその温度分解能は向上されているものの、 より温度分解能の高い 赤外線撮像素子が求められている。
また、 従来の赤外線検出器は、 上記特許文献に挙げられている物質を用いるこ とにより温度分解能の向上を図っているが、 それらの物質は大きな TCRを示す 温度範囲が非常に狭い。 その上、 その温度範囲は、 通常、 室温以下の低温域に存 在する。 したがって、 温度分解能を向上させるためには赤外線検出器の冷却が必 要となり、 これは、 赤外線検出器の小型化、 低コスト化を妨げる要因となる。 発明の開示
本発明は、 従来よりも温度分解能の高い赤外線撮像素子を提供することを第 1 の目的とする。
また、 本発明は、 従来よりも広い温度範囲において温度分解能が高い赤外線検 出器を提供することを第 2の目的とする。
本発明に係る赤外線撮像素子は、 1次元または 2次元に配列された複数の感熱抵 抗体を備え、 前記感熱抵抗体は、 強相関電子系材料からなることを特徴とする。 強相関電子系材料は、 ある相転移温度において金属一絶縁体相転移を起こし、 当該相転移温度付近では温度変化に伴う電気抵抗率の変化 （TCR) が非常に大き いことが知られている。 したがって、 感熱抵抗体に強相関電子系材料を採用する ことにより、 温度分解能が高い赤外線撮像素子を実現することができる。
また、前記感熱抵抗体は、希土類元素及びアル力リ土類元素の少なくとも一方を 含み、 ぺロブスカイ ト構造を有する金属酸化物であることとしてもよい。
強相関電子系材料の中でも、 特に、 希土類金属及びアルカリ土類金属の少なく とも一方を含むぺロブスカイ ト構造の金属酸化物は、 大きな TCR を示すことが 知られている。したがって、感熱抵抗体に当該金属酸化物を採用することにより、 温度分解能が高い赤外線撮像素子を実現することができる。
また、前記赤外線撮像素子は、 さらに、前記感熱抵抗体により赤外線の受光量を 検出する検出手段を備え、 前記複数の感熱抵抗体と前記検出手段とは共通の半導 体基板上に形成されていることとしてもよい。
上記構成によれば、 赤外線撮像素子は、 複数の感熱抵抗体と検出手段とを 1つ にパッケージ化することができる。 これにより、 赤外線カメラなどの赤外線撮像 素子を搭載する製品の組立工程において、 複数の感熱抵抗体と検出手段との配線 工程などを省くことができるので、製品コストの削減を図ることができる。なお、 当該赤外線撮像素子は、 半導体プロセスにより製造することができるので、 各赤 外線検出器の微細化による多画素化を図ることができる。
本発明に係る赤外線カメラは、 1次元または 2次元に配列された複数の感熱抵 抗体を備え、 各感熱抵抗体における赤外線の受光量を検出することにより画像デ 一夕を生成する赤外線カメラであって、 前記感熱抵抗体は、 強相関電子系材料か らなることを特徴とする。
上記構成によれば、 赤外線カメラにおいても上述の赤外線撮像素子と同様の効 果を得ることができる。
本発明に係る赤外線検出器は、 感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤 外線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物 PrhCa xMnOsにおいて、 Prの一部の他の希土類金属への置換、 及び、 Caの一 部の他のアルカリ土類金属への置換のうち少なくとも一方がされている材料から なることを特徴とする。
Pri-xCaxMnO3は、 Prの一部の他の希土類金属への置換、 及び、 Caの一部の他 のアルカリ土類金属への置換の少なくとも一方がされることで、 その相転移温度 及びその温度範囲の幅が変化する。この変化は、置換する元素の種類によっても、 その置換量によっても異なる。
したがって、 ホールドープ量、 置換する元素の種類、 その置換量を適切に選択 することにより、 広い温度範囲において温度分解能が高い赤外線検出器を実現す ることができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度範囲を広げることができる。 本発明に係る赤外線検出器は、 感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤 外線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のチタン酸化物 LaTi03において、 Laの一部がアル力リ土類金属に置換されている材料からなる ことを特徴とする。
LaTi03は、 3価の希土類金属 Laの一部が 2価のアル力リ土類金属に置換され ることで、その電気抵抗率の温度特性が変化する。この電気抵抗率の温度特性は、 アル力リ土類金属のドープ量の増減により大きく異なる。
したがって、 ホールド一プ量を適切に選択することにより、 広い温度範囲にお いて温度分解能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤外線検出 器の使用温度範囲を広げることができる。
本発明に係る赤外線検出器は、感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤外 線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 イツ トリゥムまたは希土類金属を Rと表 記するとき、 Rを含むぺロブスカイ ト構造の二ッケル酸化物 RNi03からなること を特徴とする。
RNi03は、希土類金属 Rの種類を変更することにより、その絶縁体一金属相転 移温度が変化する。
したがって、 金属 Rの種類を適切に選択することにより、 目的に応じた使用温 度範囲において最適仕様の赤外線検出器を実現することができる。
また、 前記二ヅケル酸化物 RNi03における Rには、 イットリウムまたは希土類 金属のうちの 2種類以上の元素が複合されていることとしてもよい。
： RNi03は、 イツ トリゥムまたは希土類金属である Rのうち、 2種類以上の元素 を複合することで、 その電気抵抗率の温度特性が変化する。 この電気抵抗率の温 度特性は、 複合する元素の組み合わせ、 及び、 その構成比により大きく異なる。
したがって、 複合する元素の組み合わせ、 及び、 その構成比を適切に選択する ことにより、 広い温度範囲において温度分解能が高い赤外線検出器を実現するこ とができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度範囲を広げることができる。
また、 前記感熱抵抗体は、 ニッケル酸化物 RNi03において、 Rの一部がアル力 リ土類金属に置換されていることとしてもよい。
RNiO3は、 3価の金属 Rの一部が 2価のアル力リ土類金属に置換されることで、 その電気抵抗率の温度特性が変化する。 この電気抵抗率の温度特性は、 アルカリ 土類金属のドープ量の増減により大きく異なる。
したがって、 ホールド一プ量を適切に選択することにより、 広い温度範囲にお いて温度分解能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤外線検出 器の使用温度範囲を広げることができる。
本発明に係る赤外線検出器は、ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなる感熱抵 抗体と、 前記感熱抵抗体に磁場を印加する磁場印加手段と、 前記感熱抵抗体が前 記磁場印加手段により磁場が印加された状態において、 前記感熱抵抗体により赤 外線の受光量を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に磁場を印加することができ る。感熱抵折体の金属一絶縁体相転移温度は、この磁場の大きさに応じて異なる。 したがって、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性を変化させることができる。 即 ち、 磁場の大きさを適切に選択することにより、 広い温度範囲において温度分解 能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度 範囲を広げることができる。
また、前記赤外線検出器は、 さらに、前記磁場印加手段により印加される磁場の 大きさを変更する変更手段を備えることとしてもよい。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に印加する磁場の大きさを変 更することができる。 したがって、 赤外線検出器の温度環境の変化に伴い、 その 磁場の大きさを適切に変更することで、 赤外線検出器は、 最適な TCR を得るこ とができる。
本発明に係る赤外線検出器は、感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤外 線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からな り、 自己の格子定数とは異なる格子定数を有するぺロブスカイ ト構造の絶縁物上 に形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、 感熱抵抗体には、 その下地となる絶縁物との格子定数が異 なるので内部応力が発生する。 感熱抵抗体の金属一絶縁体相転移温度は、 この内 部応力の大きさに応じて異なる。 また、 感熱抵抗体と絶縁物との格子定数の相違 により、 内部応力の大きさが異なる。 したがって、 感熱抵抗体と絶縁物との組み 合わせを異ならせることで、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性を変化させるこ とができる。 即ち、 それらの組み合わせを適切に選択することにより、 広い温度 範囲において温度分解能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤 外線検出器の使用温度範囲を広げることができる。 本発明に係る赤外線検出器は、 ぺロプスカイト構造の金属酸化物からなる感熱 抵抗体と、 前記感熱抵抗体に応力を印加する応力印加手段と、 前記感熱抵抗体が 前記応力印加手段により応力が印加された状態において、 前記感熱抵抗体により 赤外線の受光量を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に応力を印加することができ る。 感熱抵抗体の金属一絶縁体相転移温度は、 この外部応力の大きさに応じて異 なる。 したがって、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性を変化させることができ る。 即ち、 外部応力の大きさを適切に選択することにより、 広い温度範囲におい て温度分解能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤外線検出器 の使用温度範囲を広げることができる。
また、 前記赤外線検出器は、 さらに、 前記応力印加手段により印加される応力 の大きさを変更する変更手段を備えることとしてもよい。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に印加する応力の大きさを変 更することができる。 したがって、 赤外線検出器の温度環境の変化に伴い、 その 応力の大きさを適切に変更することで、 赤外線検出器は、 最適の TCR を得るこ とができる。
本発明に係る赤外線検出器は、 ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなる感熱 抵抗体と、 前記感熱抵抗体に電場を印加する電場印加手段と前記感熱抵抗体が前 記電場印加手段により電場が印加された状態において、 前記感熱抵抗体により赤 外線の受光量を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に電場を印加することができ る。感熱抵抗体の金属一絶縁体相転移温度は、この電場の大きさに応じて異なる。 したがって、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性を変化させることができる。 即 ち、 電場の大きさを適切に選択することにより、 広い温度範囲において温度分解 能が高い赤外線検出器を実現することができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度 範囲を広げることができる。
また、 前記赤外線検出器は、 さらに、 前記電場印加手段により印加される電場 の大きさを変更する変更手段を備えることとしてもよい。
上記構成によれば、 赤外線検出器は、 感熱抵抗体に印加する電場の大きさを変 更することができる。 したがって、 赤外線検出器の温度環境の変化に伴い、 その 電場の大きさを適切に変更することで.、 赤外線撮像素子は、 最適の TCRを得る ことができる。
本発明に係る赤外線検出器は、 感熱抵抗体における赤外線の受光量を検出する 赤外線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化 物 Pri-xCaxMnO3に、 Pr以外の希土類金属及び Ca以外のアル力リ土類金属の少 なくとも一方を含むぺロプスカイ ト構造の金属酸化物が添加されてなることを特 徴とする。
また、 前記金属酸化物は、 マンガン酸化物、 チタン酸化物、 アルミニウム酸化 物、 ガリウム酸化物、 コバルト酸化物のいずれかであることを特徴とする。 上記構成によれば、 感熱抵抗体の相転移温度は、 P -xCaxMnOsと比べて相転 移温度及びその温度範囲の幅が変化する。 この変化は、 置換する元素の種類によ つても、 その置換量によっても異なる。
したがって、 ホールド一プ量、 置換する元素の種類、 その置換量を適切に選択 することにより、 広い温度範囲において温度分解能が高い赤外線検出器を実現す ることができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度範囲を広げることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 赤外線撮像素子の主要な回路構成を示す図である。
図 2は、 赤外線撮像素子を構成する赤外線検出器の回路構成を示す図である。 図 3は、 赤外線検出器の実装例を示す外観斜視図である。
図 4は、 Lai-xSrxTi03における電気抵抗率の温度特性を示す図である。
図 5は、 Rの種類により RNiO3の相転移温度が異なる様子を示す図である。 図 6は、 CMRを示す代表的なマンガン酸化物、 Lai-xSrxMn03における電気抵 抗率の温度特性を示す図である。
図 7は、 赤外線検出器の断面を示す図である。
図 8は、 赤外線撮像素子に永久磁石が取り付けられた例を示す図である。 図 9は、 赤外線撮像素子に電磁石が取り付けられた例の断面を示す図である。 図 1 0は、 赤外線検出器の断面を示す図である。
図 1 1は、 赤外線検出器の上面図である。 発明を実施するための最良の形態.
本発明は、感熱抵抗体として、強相関 ¾子系材料を採用することを特徴とする。 強相関 mチ系材料は、 ある相転移温度において金属一絶縁体相転移を起こし、 当 該相転移温度付近では温度変化に伴う電気抵抗率の変化 （TCR) が非常に大きい ことが知られている。 したがって、 感熱抵抗体に強相関電子系材料を採用するこ とにより、 温度分解能の高い赤外線撮像素子を実現することができる。
本明細書では、強相関電子系材料のうち、特に、 （ 1 ) P -xCaxMnOs (PCMO) において、 Prの一部が他の希土類金属に置換され、 または、 Caの一部が他のァ ルカリ土類金属に置換された金属酸化物、 （2 ) Lai-xBxTiOs (Bはアル力リ土類 金属）、 （3 ) RNiOs (Rはイットリゥムまたは希土類金属）、 （4 ) Lai-xSrxMn03 について説明する。 これらは、 いずれも希土類金属またはアルカリ土類金属を含 むぺロブスカイ ト構造の金属酸化物である。
(実施の形態 1 )
以下、 本発明の実施の形態につ V、て赤外線カメラを例にとって説明する。
本実施の形態に係る赤外線カメラは、 本発明に係る赤外線撮像素子を備えた赤 外線カメラであって、 被写体から放出された赤外線を、 レンズなどを含む光学系 を介して前記赤外線撮像素子に入射させることによって、 静止画像や動画像を撮 像する。
図 1は、 実施の形態に係る赤外線撮像素子の主要な回路構成を示す図である。 赤外線撮像素子は、 複数の赤外線検出器 （1 a、 1 b、 1 c、 1 c ) と、 各赤 外線検出器における感熱抵抗体の電気抵抗率の変化量を検出する検出回路とを備 え、 これらは共通の半導体基板上に形成されている。 ここで、 検出回路は、 水平. シフ ト レジスタ 3、 垂直シフ ト レジスタ 4、 タイミング発生回路 5、 及ぴ、 配線 などからなる。 なお、 説明を簡単にするため水平 2画素、 垂直 2画素の合計 4画 素のもので説明するが、 本発明は、 これに限られない。
各赤外線検出器 （1 a、 1 b、 1 c、 1 c ) は、 電源端子 2 4、 ゲート端子 2 8、 ソース端子 2 9を備える。その他、詳細については後述する （図 2、 図 3 )。 水平シフト レジスタ 3は、 信号線 3 a、 3 bのうち電圧がハイレベルとなる信 号線を順次切り替える。
垂直シフトレジスタ 4は、 信号線 4 a、 4 bのうち電圧がハイレベルとなる信 号線を順次切り替える。
タイミング発生回路 5は、 走査開始信号と走査クロック信号とを発生し、 これ らを垂直シフ ト レジスタ 4及び水平シフト レジスタ 3に伝達する。 さらに、 タイ ミング発生回路 5は、 読出信号を発生して信号線 73により AND回路 6 a、 6 bに伝達する。
AND回路 6 aは、 信号線 4 aと信号線 73との論理積を信号線 74 aに出力 する。 AND回路 6 bは、 信号線 4 bと信号線 73との論理積を信号線 74 bに 出力する。
信号線 4 aは、 同じ行にある赤外線検出器 （l a、 l b) の各々の電源端子 2 4に接続され、信号線 74 aは、 同じ行にある赤外線検出器（1 a、 1 b)の各々 のゲート端子 28に接続される。 信号線 4b、 信号線 74 bについても同様に同 じ行の赤外線検出器 （1 c、 I d) に接続される。
また、 信号線 75 aは、 同じ列にある赤外線検出器 （1 a、 1 c) の各々のソ ース端子 29に接続される。 信号線 75 bについても同様に同じ列の赤外線検出 器 （l b、 I d) に接続される。 なお、 信号線 75 a、 75 bは、 それぞれトラ ンジスタ 7 a、 7 bを介して出力端子 8に接続される。 トランジスタ 7 a、 7b は、 それぞれ信号線 3 a、 3 bの電圧によりその導通、 非導通が制御される。 このように構成された赤外線撮像素子の動作を以下に説明する。
(1) 夕イミング発生回路 5から垂直シフトレジスタ 4に走査開始信号が出力さ れると、 垂直シフトレジスタ 4が走査を開始し、 最初に信号線 4 aがハイレベル になる。 このとき、 信号線 4 bはローレベルである。
(2) 信号線 4 aがハイレベルを保っている間に、 タイミング発生回路 5からの 読出信号により信号線 73がハイレベルになる。 このとき、 信号線 74 aは AN D回路 6 aによりハイレベルとなる。 また、 信号線 74 bは AND回路 6 bによ り口一レベルとなる。
(3) 信号線 4 aと信号線 74 aとがハイレベルになると、 赤外線検出器 l a、
1 bの電源端子 24とゲート端子 28とがハイレベルになり、 各々の電圧信号が ソース端子 29から出力される。
(4) 信号線 4 aと信号線 74 aとがハイレベルを保っている間に、 タイミング 発生回路 5から水平シフトレジスタ 3に走査開始信号が出力され、 水平シフトレ ジスタ 3が走査を開始し、 最初に信号線 3 aがハイレベルになる。 このとき、 信 号線 3 bはローレベルである。 これにより、 トランジスタ 7 aが導通し、 出力端 子 8には赤外線検出器 1 aの電圧信号が伝達される。 その後、 信号線 3 aがロー レベルになるとともに信号線 3 bがハイレベルになる。 これにより、 トランジス タ 7 bが導通し、 出力端子には赤外線検出器 1 bの電圧信号が伝達される。
( 5 )次に、垂直シフトレジスタ 4は、信号線 4 aをローレベルとするとともに、 信号線 4 bをハイレベルとする。 これ以降、 上記の （1 ) から （4 ) までが繰り 返される。 これにより、 出力端子 8には、 各赤外線検出器の電圧信号が順次伝達 される。
出力端子 8の出力信号は、 赤外線カメラのメモリに順次格納される。 そして、 メモリに 1画面分の出力信号が蓄積された時点で、 画像処理が行われ、 画像デー 夕が生成される。
図 2は、 本実施の形態に係る赤外線撮像素子を構成する赤外線検出器の回路構 成を示す図である。
赤外線検出器における各端子 （2 4、 2 8、 2 9 ) は、 図 1における各端子と それぞれ対応している。
電源端子 2 4とグラウンド 2 5との間に、 感熱抵抗体 2 1と基準抵抗 2 2とが 直列に接続されている。 感熱抵抗体 2 1は、 その温度に応じて電気抵抗率が変化 する。 そのため、 分圧点 2 3における電圧もそれに応じて変化する。 分圧点 2 3 における電圧変化が、 この赤外線検出器における赤外線の受光量に応じた電圧信 号である。 電圧信号は、 増幅器 2 6により増幅され、 トランジスタ 2 7を通じて ソース端子 2 9へと出力される。 トランジスタ 2 7は、 ゲート端子 2 8がハイレ ベルのときにドレイン一ソース間を導通し、 口一レベルのときにドレインーソ一 ス間を非導通とするスィッチとしての機能を有する。
図 3は、 本実施の形態に係る赤外線検出器の実装例を示す外観斜視図である。 メンブレン 1 2は、 基板 1 1上に設けられた支持脚 1 3 a、 1 3 bにより支持 されている。 感熱抵抗体 1 4は、 メンブレン 1 2上に形成された薄膜であり、 金 属配線 1 5 a、 1 5 bにより外部の回路に接続されている。なお、支持脚 1 3 a、 1 3 bは、 感熱抵抗体 1 4を基板 1 1から熱的に隔離するため熱抵抗が大きいほ うが望ましい。 本実施の形態では、 感熱抵抗体 1 4として Pri-xCaxMn03 (PCMO) において Prの一部が他の希土類金属に置換され、 または、 Caの一部が他のアルカリ土類 金属に置換された金属酸化物を採用する。
強相関電子系材料の中でも、 特に、 AnBxMnOs (Aは希土類金属、 Bはアル力 リ土類金属） の化学式で記述されるぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物は、 強 磁' 移温度の近傍で低温の金属相から高温の絶縁相へと金属一絶縁体相転移を 起こすことで知られている。 この金属—絶縁体相転移は、 Mnの 3 d電子に起因 するので、 3 d軌道への電子の供給量や 3 d軌道のバンド構造などがその相転移 温度を決定する要素となる。
したがって、 ； Pn-xCaxMnO3のように、 PrMnOaにおいて 3価の希土類金属 Pr の一部を 2価のアルカリ土類金属 Caに置換することで、 3 d軌道への電子の供 給量を減少させて （ホールをドープすることと等価） 、 その相転移温度を変化さ せることができる。
さ らに、 Pri-xCaxMnO3において、 Prの一部を他の希土類金属に置換し、 また は、 Ca の一部を他のアルカリ土類金属に置換することで、 3 d軌道のバンド構 造を変化させて、 その相転移温度を変化させることができる。 これは、 Prの一部 を他の希土類金属に置換すればそれらのィォン半径が異なるため、 ぺロブスカイ ト構造の結晶格子に歪みが生じ、 3 d軌道のパンド構造が変化することによる。 なお、 この置換は、 Pri-xCaxMn03に例えば LaTiOsを添加した複合材料を、 レ —ザ一蒸発法、 CVD法、 ゾルゲル法などにより成膜することで実現することがで きる。この場合、 Prの一部が Laに置換された P -x-yLayCaxMnOsが成膜される。 なお、 LaTiOaに限らず、 RMO3 (Rは希土類金属またはアルカリ土類金属、 M は遷移金属） で記述されるぺロブスカイ ト構造の金属酸化物であれば同様に置換 することができる。
また、 例えば、 Caの一部を Sr、 あるいは Baに置換するものであっても同様 の効果が得られる。 RMO3における遷移金属 Mとしては、 Mn、 Ti、 Al、 Ga、 Co が挙げられる。
このように、 感熱抵抗体に TCRの大きい強相関電子系材料を採用することに より、 温度分解能の高い赤外線撮像素子を実現することができる。 また、 強相関 電子系材料の中でも、 特に、 PrhCaxMnOsにおいて Prの一部が他の希土類金属 に置換され、 または、 Ca の一部が他のアルカリ土類金属に置換された金属酸化 物を採用することで、 以下の効果が得られる。
( 1 ) Pi'i-xCaxMn03のホールドープ量 Xの増減により、 その相転移温度及びそ の温度範囲を変化させることができる。
( 2 ) P -xCaxMnOsにおいて、 Prの一部を他の希土類金属に置換し、 または、 Ca の一部を他のアルカリ土類金属に置換することで、 その相転移温度及びその 温度範囲を変化させることができる。 なお、 この変化は、 置換する元素の種類に よっても、 その置換量によっても異なる。
したがって、 ホールドープ量、 置換する元素の種類、 その置換量を適切に選択 することにより、 広い温度範囲において温度分解能が高い赤外線検出器を実現す ることができる。 即ち、 赤外線検出器の使用温度範囲を広げることができる。 (実施の形態 2 )
本実施の形態に係る赤外線カメラは、 実施の形態 1に係る赤外線カメラとおお むね同様の構成を備えるが、 感熱抵抗体の材料の選択において相違している。 実施の形態 2では、 感熱抵抗体 1 4として Lai-xBxTi03 (B はアル力リ土類金 属） を採用する。
ぺロブスカイ ト構造の LaTi03は、 1個の電子が 3 d軌道を占有する代表的な モッ ト絶縁体である。 このモット転移は、 Tiの 3 d電子に起因するので、 3 d軌 道への電子の供給量や 3 d軌道のバンド構造などがその相転移温度を決定する要 素となる。
したがって、 Lai.xBxTi03のように、 LaTi03において 3価の希土類金属 Laの 一部を 2価のアル力リ土類金属 Bに置換することで、 3 d軌道への電子の供給量 を減少させて （ホールをド一プすることと等価） 、 その相転移温度を変化させる ことができる。
なお、 この置換は、 原料段階で Laとアル力リ土類金属 Bとを所定のモル比で 混合し、 溶融させて結晶を成長させることで実現することができる。
図 4は、 Lai-xSrxTi03における電気抵抗率の温度特性を示す図である。
なお、 （a ) から （e ) は、 それぞれホールド一プ量を異ならせた場合におけ る電気抵抗率の温度特性であり、ホールドープ量の多い順に（a ) > ( b ) > ( c ) > ( d ) > ( e ) となっている。 図 4は、 ホールド一プ量の相違により電気抵抗 率の温度特性が大きく異なることを示している。 さらに、 ホールドープ量によつ ては、 O Kから 3 0 0 Kまでの広い温度範囲にわたり TCRが大きいことを示し ている。 （参考文献、 十倉好紀著 「強相関電子と酸化物」 ISBN4-00-011132-9) なお、 置換される元素は Sr ではなく他のアルカリ土類金属の場合でも同様の 効果が得られる。 この場合、 アルカリ土類金属 Bの元素が異なればイオン半径も 異なるので、 電気抵抗率の温度特性は図 4とは異なることが予想される。 したが つて、 感熱抵抗体 1 4として Lai-xBxTiO3 (B はアルカリ土類金属） を採用する ことで、 以下のような効果が得られる。 .
( 1 ) Lai-xBxTiO3のホールド一プ量 Xの増減により、 その電気抵抗率の温度特 性を変ィ匕させることができる。
( 2 ) Lai-xBxTiO3において、 アルカリ土類金属 Bの種類により、 その電気抵抗 率の温度特性を変化させることができる。
したがって、 ホールド一プ量、 および置換する元素の種類を適切に選択するこ とにより、 目的に応じた使用温度範囲において最適仕様の感熱抵抗体を製作する ことができる。
(実施の形態 3 )
本実施の形態に係る赤外線カメラは、 実施の形態 1に係る赤外線カメラとおお むね同様の構成を備えるが、 感熱抵抗体の材料の選択において相違している。 実施の形態 3では、 感熱抵抗体 1 4として RNi03 (Rはィッ トリゥムまたは希 土類金属） を採用する。
金属一絶縁体相転移はぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物以外でも起きるこ とが知られている。その代表として RNiO3により記述されるぺロブスカイ ト構造 のニッケル酸化物がある。
RNi03は R の種類によって金属一絶縁体相転移の相転移温度が異なる典型的 なモット絶縁体である。
Rの種類によって相転移温度が異なるのは、 Rのイオン半径により、 隣接する Ni間における 3 d電子の伝達エネルギーが異なるからと考えられている。相転移 温度は、 電子間のクーロン反発エネルギーと電子間の伝達エネルギーとのパラン スにより決まるので、 Rのイオン半径に応じて異なることになる。
図 5は、 Rの種類により RNiO3の相転移温度が異なる様子を示す図である。 3 1は常磁性絶縁相、 3 2は反強磁性絶縁相、 3 3は金属相である。 図 5によれ ば、 絶縁体一金属相転移温度は、 PrNiO3では 1 0 0 K程度、 NdNi03では 1 5 0 K程度、 SmNiO3では 3 0 0 K程度であることを示す。 （参考文献、 十倉好紀著 「強相関電子と酸化物」 ISBN4-00-011132-9)
このように、 絶縁体一金属相転移温度は、 Rサイ トのイオン半径に依存して 1 0 0 K以下から 4 0 0 K以上まで広範囲にわたり変化する。
したがって、 感熱抵抗体 1 4として RNiO3 (Rはイットリウムまたは希土類金 属） を採用することで、 以下のような効果が得られる。
( 1 )： RNiO3において、 希土類金属 Rの種類により、 その絶縁体—金属相転移温 度を変ィ匕させることができる。
したがって、 金属 Rの種類を適切に選択することにより、 目的に応じた使用温 度範囲において最適仕様の感熱抵抗体を製作することができる。
なお、 実施の形態 1または実施の形態 2のように、 RNi03において、 Rの一部 を、 イットリウム、 希土類金属及びアルカリ土類金属のうち Rとは異なる元素に 置換することにより、 絶縁体一金属相転移温度及びその温度範囲を変化させるこ とができる。
したがって、 ホールドープ量、 置換する元素の種類、 その置換量を適切に選択 することにより、 より目的に応じた使用温度範囲において最適仕様の感熱抵抗体 を製作することができる。
(実施の形態 4 )
本実施の形態に係る赤外線カメラは、 実施の形態 1に係る赤外線カメラとおお むね同様の構成を備えるが、 感熱抵抗体の材料の選択において相違し、 さらに、 磁場を印加する手段を備える点で相違する。
実施の形態 4では、 感熱抵抗体 1 4として、 Lai-xSrxMn03を採用する。
近年、 ぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物において、 巨大磁気抵抗 （CMR: CoUosal Magnetic Resistance) と呼ばれる現象が発見されている。 CMRとは、 外部磁場の大きさに依存してマンガン酸化物の磁気的性質が変化し、 それに伴い 電気抵抗率が大きく変化する現象である。
図 6は、 CMRを示す代表的なマンガン酸化物、 Lai-xSrxMnO3における電気抵 抗率の温度特性を示す図である。 Lai-xSrxMnO3は、温度の低下に伴い電気抵抗率が増大するが、 3 0 0 K付近で 強磁性体に転移し、 それに伴って電気抵抗率が急激に低下し低温では金属的な挙 動を示す。 また、 磁場下では、 磁場が大きくなるに伴い強磁性転移温度 （キユリ 一温度）が高温側にシフトし、 より高温側から金属状態に転移する。 （参考文献、 十倉好紀著 「強相関電子と酸化物」 ISBN4-00-011132-9)
通常、 Lai-xSrxMnO3の金属一絶縁体相転移は、非常に狭い温度範囲で起こるた め非常に大きな TCHを得ることができる。
し力、し、 これを感熱抵抗体として採用した場合には、 赤外線検出器の温度をそ の温度範囲にあわせる温度補償装置 （例えば、 ペルチ: L素子あるいはスターリン グ冷去 P装置） が必要となる。 そこで、 Lai-xSrxMnO3を磁場下に置くことで、 磁場 が印加されていない場合に比べて TCRは小さくなるが、 非常に広い温度範囲に わたり電気抵抗率を変化させることができる。 この結果、 単一の感熱抵抗体で広 い温度範囲にわたり使用可能な赤外線撮像素子を実現することができる。
図 7は、 赤外線検出器の断面を示す図である。
メンブレン 5 3は、 基板 5 1上に設けられた支持脚 5 2により空間 5 6を隔て て支持されている。 感熱抵抗体 5 4は、 メンブレン 5 3上に形成された薄膜であ り、 その上に、 赤外線吸収膜 5 5が形成されている。 また、 感熱抵抗体 5 4の直 下には基板 5 1上に磁性薄膜 5 7と赤外線反射膜 5 8が形成されている。 赤外線 は紙面上部から赤外線吸収膜 5 5に入射し、 吸収される。 感熱抵抗体 5 4は、 赤 外線吸収膜 5 5の温度変化に伴い電気抵抗率が変化し、 その変化量が外部の読出 回路にて読み出される。 また、 赤外線吸収膜 5 5に吸収されずに透過した赤外線 は、 赤外線反射膜 5 8により反射され、 赤外線吸収膜 5 5に再度入射する。 磁性 薄膜 5 7は、 感熱抵抗体 5 4に磁場を印加するための磁性体である。 なお、 支持 脚 5 2は、 メンブレン 5 3を基板 5 1から熱的に隔離するため熱抵抗が大きいほ うが望ましい。
上記構成によれば、 各赤外線検出器の下部に磁性薄膜 5 7が配置されるので、 外部回路などへの磁場の影響を少なくすることができる。 また、 磁性薄膜 5 7と 感熱抵抗体 5 4とが近接しているため、 感熱抵抗体 5 4に効率的に均一な磁場を 印加することができる。
上記構成において、 感熱抵抗体 5 4として LanSrxMnOsを採用することで、 以下のような効果が得られる。
( 1 )磁性薄膜 5 7が発生する磁場の大きさを異ならせることで、 LanSrxMnOs の電気抵抗率の温度特性を変化させることができる。
したがって、 磁場の大きさを適切に選択することにより、 目的に応じた使用温 度範囲において最適仕様の感熱抵抗体を製作することができる。
また、磁場の大きさを大きくするほど、 より広い温度範囲において大きい TCR を示す感熱抵抗体を製作することができる。
なお、 実施の形態 4では、 Lai-xSrxMnO3について説明しているが、他のぺロブ スカイ ト構造のマンガン酸化物でも同様の効果を得ることができると考えられる。 したがって、 例えば、 P -xCaxMnO3でもかまわない。
なお、 感熱抵抗体への磁場の印加手段は、 上記の例に限らず、 以下のものでも よい。
図 8は、 赤外線撮像素子に永久磁石が取り付けられた例を示す図である。
図 8によれば、 赤外線撮像素子 8 2は、 永久磁石 8 1の上部に取り付けられて いる。 なお、 8 3は赤外線撮像素子の撮像部であり、 この面に赤外線が入射され る。 この構成によれば、 このままの状態でパッケージ化することが可能である。 また、 磁石を微細ィ匕する必要がなく、 赤外線撮像素子を安価で簡便に製造するこ とができる。
図 9は、 赤外線撮像素子に電磁石が取り付けられた例の断面を示す図である。 図 9によれば、 赤外線撮像素子 8 5は回路基板 8 4上に取り付けられ、 電極 8 6により電気的に接続されている。 電磁石 8 7は、 回路基板 8 4の下部に取り付 けられている。
電磁石 8 7は、 コイルに与える電流の大きさにより、 発生する磁場の大きさを 変化させることができる。 図 7または図 8の構造であれば、 永久磁石を用いてい るため、 赤外線カメラの出荷後においてはユーザが磁場の大きさを変更すること は困難である。しかし、図 9の構造であれば、コイル電流を変更することにより、 赤外線カメラの出荷後においても磁場の大きさを変更することができる。 したが つて、 赤外線カメラが設置される温度環境に応じて最適な磁場の大きさに調節す ることができる。
(実施の形態 5 ) 実施の形態 1—4は、 ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物において、 3 d軌道の パンド構造を変化させて、 相転移温度を変化させている。 3 d軌道のパンド構造 は、 ぺロブスカイ ト構造の結晶格子に歪みにより異ならせることができる。
実施の形態 5は、感熱抵抗体としてぺロブスカイ ト構造の金属酸化物を採用し、 その感熱抵抗体に応力を印加することで、 3 d軌道のバンド構造を変化させ、 相 転移温度を変化させる。
具体的には、 感熱抵抗体をその格子定数とは異なる格子定数の絶縁物上に形成 する。 この構成によれば、 感熱抵抗体と絶縁物との接合面において格子定数の整 合性をとるように原子が移動し、 両者間に強い内部応力が発生する。 この格子定 数の相違により発生した内部応力により.、 感熱抵抗体の金属一絶縁体相転移温度 が変化する。
このように、 感熱抵抗体としてぺロプスカイ ト構造の金属酸化物を採用し、 自 己の格子定数と異なる格子定数の絶縁物上に形成することで、 以下のような効果 が得られる。
( 1 ) 感熱抵抗体と絶縁物との組み合わせを異ならせることで、 感熱抵抗体の電 気抵抗率の温度特性を変化させることができる。
したがって、 それらの組み合わせを適切に選択することにより、 目的に応じた 使用温度範囲において最適仕様の感熱抵抗体を製作することができる。
なお、内部応力に限らず、外部応力を印加することでも同様の効果が得られる。 図 1 0は、 赤外線検出器の断面を示す図である。
ピエゾ素子 4 2は、 その一部で基板 4 1に接合しており、 その大部分は空間 4 7により基板 4 1から隔てられている。 これは、 ピエゾ素子 4 2と基板 4 1との 熱抵抗を大きくとるためと、 ピエゾ素子 4 2の変形の自由度を確保するためであ る。 感熱抵抗体 4 4は、 絶縁物 4 3上に形成された薄膜であり、 その上に、 赤外 線吸収膜 4 5が形成されている。 赤外線は紙面上部から赤外線吸収膜 4 5に入射 し、 吸収される。 感熱抵抗体 4 4は、 赤外線吸収膜 4 5の温度変化に伴い電気抵 抗率が変化し、 その変化量が読出電極 4 6を通じて外部の読出回路にて読み出さ れる。 なお、 感熱抵抗体 5 4には均等に外部応力が印加されるように絶縁物 4 3 と面で接している構造が望ましい。 また、 感熱抵抗体 4 4は、 ピエゾ素子 4 2と 直接接している必要はなく、 これらの間に異種材料が存在していても構わない。 上記構成において、 ピエゾ素子 4 2は、 与えられる電圧に応じて感熱抵抗体 4 4に外部応力を印加する。 これにより、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性が変 化する。
ピエゾ素子 4 2は、 与えられる電圧の大きさにより、 応力の大きさを変化させ ることができる。 図 1 0の構造であれば、 電圧を変更することにより、 赤外線力 メラの出荷後においても応力の大きさを変更することができる。 したがって、 赤 外線力メラが設置される温度環境に応じて最適な応力の大きさに調節することが できる。
(実施の形態 6 )
実施の形態 1—5は、 ぺロプスカイ ト構造の金属酸化物における 3 d電子のバ ンド構造を変化させることで、 これらの磁気的性質を変化させ電気抵抗率の温度 特性を変化させている。
実施の形態 6は、感熱抵抗体としてぺロブスカイ ト構造の金属酸化物を採用し、 その感熱抵抗体に電場を印加することで、 3 d軌道のバンド構造を変化させ、 電 気抵抗率の温度特性を変化させる。
図 1 1は、 赤外線検出器の上面図である。
メンブレン 6 1は、 基板上に設けられた支持脚 6 2により支持されている。 感 熱抵抗体 6 3は、 メンブレン 6 1上に形成された薄膜である。 赤外線は紙面上部 から入射される。 感熱抵抗体 6 3は、 赤外線の入射による温度変化に伴い電気抵 抗率が変化し、 その変化量が外部の読出回路にて読み出される。
電極 6 4 a、 6 4 bは、 感熱抵抗体 6 3を挟むように感熱抵抗体 6 3に沿つて 配置されて ヽる。 電極 6 4 a、 6 4 bに電圧が加えられると、 その間に電場が発 生し、 感熱抵抗体 6 3に電場が印加される。 電極 6 4 a、 6 4 bは、 感熱抵抗体 6 3に沿って配置されているので、 感熱抵抗体 6 3に均一な電場を印加すること ができる。 また、 紙面手前からの赤外線入射に対して、 電極 6 4 a、 6 4 bが赤 外線の障害にならない。 なお、 電極 6 4 a、 6 4 bと感熱抵抗体 6 3とは、 それ ぞれ絶縁物 6 5 a、 6 5 bにより絶縁されている。 また、 感熱抵抗体 6 3は、 そ の電気抵抗率を読み出す読出回路が読出電極を介して電気的に接続されている。 外部電場を印加する方向は、 この読出電極によって印加される電場の方向とは垂 直な方向であることが好ましい。 また、 支持脚 6 2は、 メンプレン 6 1を基板か ら熱的に隔離するため熱抵抗が大きいほうが望ましい。
上記構成において、電極 6 4 a、 6 4 bに電圧が加えられると電場が発生する。 3 d軌道の縮退したエネルギーは、 電場下においては Stark効果により、 その縮 退が解けることが知られている。 これにより、 ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物 における 3 d軌道のバンド構造が変化し、 電気抵抗率の温度特性が変化する。 このように、 感熱抵抗体としてぺロブスカイ ト構造の金属酸化物を採用し、 電 場を印加することにより、 以下のような効果が得られる。
( 1 ) 電場の大きさを異ならせることで、 感熱抵抗体の電気抵抗率の温度特性を 変化させることができる。
したがって、 電場の大きさを適切に選択することにより、 目的に応じた使用温 度範囲において最適仕様の感熱抵抗体を製作することができる。
さらに、 電極 6 4 a、 6 4 bは、 与えられる電圧の大きさにより、 電場の大き さを変化させることができる。 図 1 1の構造であれば、 電圧を変更することによ り、 赤外線カメラの出荷後においても応力の大きさを変更することができる。 し たがって、 赤外線カメラが設置される温度環境に応じて最適な電場の大きさに調 節することができる。 産業上の利用の可能性
本発明は、 防犯用の小型監視カメラや自動車に搭載される暗視カメラなど、 暗 視野において物体を画像として認識できる赤外線カメラなどに適用することがで ぎる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 1次元または 2次元に配列された複数の感熱抵抗体を備え、
前記感熱抵抗体は、 強相関電子系材料からなること
を特徴とする赤外線撮像素子。
2 . 前記感熱抵抗体は、 希土類元素及びアル力リ土類元素の少なくとも一方を 含み、 ぺロブスカイ ト構造を有する金属酸化物であること
を特徴とする請求の範囲 1に記載の赤外線撮像素子。
3. 前記赤外線撮像素子は、 さらに、 前記感熱抵抗体により赤外線の受光量を 検出する検出手段を備え、
前記複数の感熱抵抗体と前記検出手段とは共通の半導体基板上に形成されてい ること
を特徴とする請求の範囲 1に記載の赤外線撮像素子。
4 . 1次元または 2次元に配列された複数の感熱抵抗体を備え、 各感熱抵抗体 における赤外線の受光量を検出することにより画像データを生成する赤外線力メ ラであって、
前記感熱抵抗体は、 強相関電子系材料からなること
を特徴とする赤外線カメラ。
5 . 感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤外線検出器であつて、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物 Pn-xCa xMnOaにお いて、 Prの一部の他の希土類金属への置換、 及び、 Caの一部の他のアルカリ土 類金属への置換のうち少なくとも一方がされている材料からなること
を特徴とする赤外線検出器。
6 . 感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤外線検出器であつて、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のチタン酸化物 LaTi03において、 La の一部がアル力リ土類金属に置換されている材料からなること
を特徴とする赤外線検出器。
7. 感熱抵枋体により赤外線の受光量を検出する赤外線檢出器であつて、 前記感熱抵抗体は、 ィッ トリウムまたは希土類金属を Rと表記するとき、 Rを 含むぺロプスカイ ト構造の二ッケル酸化物 RNiO3からなること
を特徴とする赤外線検出器。
8. 前記ニッケル酸化物 RNiO3における Rには、 イットリウムまたは希土類 金属のうちの 2種類以上の元素が複合されていること
を特徴とする請求の範囲 7に記載の赤外線検出器。
9. 前記感熱抵抗体は、 二ッケル酸化物 RNiO3において、 Rの一部がアル力リ 土類金属に置換されていること
を特徴とする請求の範囲 7に記載の赤外線検出器。
1 0. ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなる感熱抵抗体と、
前記感熱抵抗体に磁場を印加する磁場印加手段と、
前記感熱抵抗体が前記磁場印加手段により磁場が印加された状態において、 前 記感熱抵抗体によ り赤外線の受光量を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする赤外線検出器。
1 1 . 前記赤外線検出器は、 さらに、
前記磁場印加手段により印加される磁場の大きさを変更する変更手段を備える ことを特徴とする請求の範囲 1 0に記載の赤外線検出器。
1 2. 感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する赤外線検出器であって、 前記感熱抵抗 #は、 ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなり、 自己の格子定 数とは異なる格子定数を有するぺロブスカイ ト構造の絶縁物上に形成されている こと を特徴とする赤外線検出器。
1 3 . ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなる感熱抵抗体と、
前記感熱抵抗体に応力を印加する応力印加手段と、
前記感熱抵抗体が前記応力印加手段により応力が印加された状態において、 前 記感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする赤外線検出器。
1 4 . 前記赤外線検出器は、 さらに、
前記応力印加手段により印加される応力の大きさを変更する変更手段を備える ことを特徴とする請求の範囲 1 3に記載の赤外線検出器。
1 5 . ぺロブスカイ ト構造の金属酸化物からなる感熱抵抗体と、
前記感熱抵抗体に電場を印加する電場印加手段と
前記感熱抵抗体が前記電場印加手段により電場が印加された状態において、 前 記感熱抵抗体により赤外線の受光量を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする赤外線検出器。
1 6 . 前記赤外線検出器は、 さらに、
前記電場印加手段により印加される電場の大きさを変更する変更手段を備える ことを特徴とする請求の範囲 1 5に記載の赤外線検出器。
1 7 . 感熱抵抗体における赤外線の受光量を検出する赤外線検出器であって、 前記感熱抵抗体は、 ぺロブスカイ ト構造のマンガン酸化物 Pri.xCa χΜη03に、 Pr以外の希土類金属及び Ca以外のアル力リ土類金属の少なくとも一方を含むぺ ロブスカイ ト構造の金属酸化物が添加されてなること
を特徴とする赤外線検出器。
1 8 . 前記金属酸化物は、
マンガン酸化物、 チタン酸化物、 アルミニウム酸化物、 ガリウム酸化物、 コバ ルト酸化物のいずれかであること
を特徴とする請求の範囲 1 7に記載の赤外線検出器。
PCT/JP2004/001618 2004-02-16 2004-02-16 赤外線撮像素子 WO2005078399A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005517858A JPWO2005078399A1 (ja) 2004-02-16 2004-02-16 赤外線撮像素子
PCT/JP2004/001618 WO2005078399A1 (ja) 2004-02-16 2004-02-16 赤外線撮像素子
CNA2004800417033A CN1918459A (zh) 2004-02-16 2004-02-16 红外线摄像元件
US10/589,619 US20080128619A1 (en) 2004-02-16 2004-02-16 Infrared Imaging Element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/001618 WO2005078399A1 (ja) 2004-02-16 2004-02-16 赤外線撮像素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005078399A1 true WO2005078399A1 (ja) 2005-08-25

Family

ID=34857530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/001618 WO2005078399A1 (ja) 2004-02-16 2004-02-16 赤外線撮像素子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080128619A1 (ja)
JP (1) JPWO2005078399A1 (ja)
CN (1) CN1918459A (ja)
WO (1) WO2005078399A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009539103A (ja) * 2006-06-02 2009-11-12 韓國電子通信研究院 急激なｍｉｔ素子を利用したプログラム可能なｍｉｔセンサ及びそのｍｉｔセンサを備えた警報機及び二次電池の爆発防止回路
WO2010041606A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 国立大学法人大阪大学 コンパレータ、ノイズジェネレータ、及び確率共振素子
WO2021095634A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 国立大学法人東京大学 半導体デバイス

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734882B1 (ko) * 2005-07-28 2007-07-03 한국전자통신연구원 급격한 금속-절연체 전이를 하는 웨이퍼, 그 열처리 장치및 이를 이용한 열처리 방법
KR100859717B1 (ko) * 2007-05-07 2008-09-23 한국전자통신연구원 3 단자 ｍｉｔ 스위치, 그 스위치를 이용한 스위칭 시스템,및 그 스위치의 ｍｉｔ 제어방법
JP5633804B2 (ja) * 2010-11-26 2014-12-03 独立行政法人産業技術総合研究所 ペロブスカイト型の複合酸化物をチャンネル層とする電界効果トランジスタ及びその製造方法と、これを利用したメモリ素子
JP5700803B2 (ja) * 2011-02-22 2015-04-15 株式会社タムロン 赤外線カメラの光学配置
FR3070487B1 (fr) * 2017-08-29 2019-11-01 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Detecteur de rayonnement electromagnetique

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658821A (ja) * 1992-08-06 1994-03-04 Nec Corp 温度センサー
JPH06163204A (ja) * 1992-11-17 1994-06-10 Tdk Corp 半導体化ビスマス層状構造酸化物およびｐｔｃサーミスタ素子
JPH10163510A (ja) * 1996-12-04 1998-06-19 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検知素子
JPH11183259A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Sharp Corp 赤外線検出素子
JP2000095522A (ja) * 1998-06-29 2000-04-04 Sharp Corp ペロブスカイト型マンガン酸化物薄膜、その製造方法及びそれを用いた赤外線検出素子
JP2002284529A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ボロメータ用酸化物薄膜の製造方法
JP2002289931A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 赤外線センサの製造方法
JP2002299703A (ja) * 2001-03-29 2002-10-11 Toshiba Corp 熱型赤外線検出素子
JP2003101018A (ja) * 2001-09-17 2003-04-04 Korea Electronics Telecommun 電界効果トランジスタ
JP2003279409A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Toshiba Corp 赤外線撮像装置及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682042A (en) * 1991-06-28 1997-10-28 International Business Machines Corporation Nonbolometric superconductive photoresponsive
US5486698A (en) * 1994-04-19 1996-01-23 Texas Instruments Incorporated Thermal imaging system with integrated thermal chopper
US5536963A (en) * 1994-05-11 1996-07-16 Regents Of The University Of Minnesota Microdevice with ferroelectric for sensing or applying a force
JP3196823B2 (ja) * 1997-06-11 2001-08-06 日本電気株式会社 半導体装置
JP3080093B2 (ja) * 1998-09-01 2000-08-21 日本電気株式会社 ボロメータ用酸化物薄膜および該酸化物薄膜を用いた赤外線センサ
JP3783834B2 (ja) * 2000-04-26 2006-06-07 三菱電機株式会社 赤外線検知素子の製造方法
DE10062187B4 (de) * 2000-12-14 2005-08-04 Schott Ag Verwendung einer Vorrichtung zum Keramisieren des Ausgangsglases einer Glaskeramik
JP3812382B2 (ja) * 2001-08-02 2006-08-23 日本電気株式会社 ボロメータ用酸化物薄膜とその製造方法及び赤外線センサ

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658821A (ja) * 1992-08-06 1994-03-04 Nec Corp 温度センサー
JPH06163204A (ja) * 1992-11-17 1994-06-10 Tdk Corp 半導体化ビスマス層状構造酸化物およびｐｔｃサーミスタ素子
JPH10163510A (ja) * 1996-12-04 1998-06-19 Mitsubishi Electric Corp 赤外線検知素子
JPH11183259A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Sharp Corp 赤外線検出素子
JP2000095522A (ja) * 1998-06-29 2000-04-04 Sharp Corp ペロブスカイト型マンガン酸化物薄膜、その製造方法及びそれを用いた赤外線検出素子
JP2002284529A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ボロメータ用酸化物薄膜の製造方法
JP2002289931A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 赤外線センサの製造方法
JP2002299703A (ja) * 2001-03-29 2002-10-11 Toshiba Corp 熱型赤外線検出素子
JP2003101018A (ja) * 2001-09-17 2003-04-04 Korea Electronics Telecommun 電界効果トランジスタ
JP2003279409A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Toshiba Corp 赤外線撮像装置及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009539103A (ja) * 2006-06-02 2009-11-12 韓國電子通信研究院 急激なｍｉｔ素子を利用したプログラム可能なｍｉｔセンサ及びそのｍｉｔセンサを備えた警報機及び二次電池の爆発防止回路
US8305221B2 (en) 2006-06-02 2012-11-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Programmable MIT sensor using the abrupt MIT device, and alarm apparatus and secondary battery anti-explosion circuit including the MIT sensor
WO2010041606A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 国立大学法人大阪大学 コンパレータ、ノイズジェネレータ、及び確率共振素子
JP5421923B2 (ja) * 2008-10-06 2014-02-19 国立大学法人大阪大学 ノイズジェネレータ、及び確率共振素子
WO2021095634A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 国立大学法人東京大学 半導体デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2005078399A1 (ja) 2007-08-30
CN1918459A (zh) 2007-02-21
US20080128619A1 (en) 2008-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6737648B2 (en) Micromachined infrared sensitive pixel and infrared imager including same
Whatmore et al. Ferroelectric materials for thermal IR sensors state-of-the-art and perspectives
Guggilla et al. Pyroelectric ceramics for infrared detection applications
EP2072976A1 (en) Electronic device
US20020130263A1 (en) Infrared detection element and infrared detector
WO2005078399A1 (ja) 赤外線撮像素子
US20060231911A1 (en) Method of manufacturing and image device
CN102255038B (zh) 红外检测元件和红外成像装置
US4983839A (en) Pyroelectric materials
US20070120059A1 (en) Use of spinel ferrites as sensitive material for bolometric infrared detector devices
CN102221411B (zh) 热式光检测器、热式光检测装置及电子设备
US9376346B2 (en) Use of a combination of iron monoxide and spinel oxides as a sensitive material for detecting infrared radiation
US5990481A (en) Thermal detector with preferentially-ordered thermally sensitive element and method
JPH10104062A (ja) 薄膜電極および方法
US5818043A (en) Bolometric thermal detector
US6087661A (en) Thermal isolation of monolithic thermal detector
CN102368045B (zh) 热电型检测器、热电型检测装置以及电子设备
JP5545417B2 (ja) 衝撃検知・記録装置
Bruchhaus et al. Sputtering of PZT thin films for surface micromachined IR-detector arrays
JPH10163510A (ja) 赤外線検知素子
Takahashi et al. Pyroelectric detection of ferroelectric polarization in magnetic thin films
US5972108A (en) Method of preferentially-ordering a thermally sensitive element
Todd et al. High-performance ferroelectric and magnetoresistive materials for next-generation thermal detector arrays
US20240260472A1 (en) Switchable nonvolatile pyroelectric device
Noda Uncooled thermal infrared sensors: recent status in microbolometers and their sensing materials

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005517858

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480041703.3

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10589619

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10589619

Country of ref document: US