JPH01100426A - アレイ伏焦電形赤外検出器 - Google Patents
アレイ伏焦電形赤外検出器Info
- Publication number
- JPH01100426A JPH01100426A JP62258876A JP25887687A JPH01100426A JP H01100426 A JPH01100426 A JP H01100426A JP 62258876 A JP62258876 A JP 62258876A JP 25887687 A JP25887687 A JP 25887687A JP H01100426 A JPH01100426 A JP H01100426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- vapor deposition
- pyroelectric
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- 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、温度計測、地球資源観測、気象観測、公害監
視、防犯、防災監視、交通機関の運転管理、工場での熱
管理工程などの赤外計測に使用されるアレイ状焦電形赤
外検出素子に関するものである。
視、防犯、防災監視、交通機関の運転管理、工場での熱
管理工程などの赤外計測に使用されるアレイ状焦電形赤
外検出素子に関するものである。
従来の技術
赤外検出素子は、感度及び空間分解能特性の向上が期待
され、焦電素子の薄膜化もその一つである。例えば酸化
マグネシウム（Ｍｇｏ）単結晶上にチタン酸鉛（ＰＴＯ
）系蒸着膜をスパッタリング蒸着法により形成し、高い
感度の赤外検出素子が得られている。
され、焦電素子の薄膜化もその一つである。例えば酸化
マグネシウム（Ｍｇｏ）単結晶上にチタン酸鉛（ＰＴＯ
）系蒸着膜をスパッタリング蒸着法により形成し、高い
感度の赤外検出素子が得られている。
本出願人はこれをアレイ化したものとして、第３図に示
すような構造のアレイ状焦電形赤外検出素子を先に特許
出願した（％願昭６１−２２４４８６ ）。
すような構造のアレイ状焦電形赤外検出素子を先に特許
出願した（％願昭６１−２２４４８６ ）。
この赤外検出器は、−枚板の蒸着基板材１１の上に、裏
面電極２、蒸着薄膜３、受光電極４をこの順で蒸着し、
しかる後、感度向上のため、熱の逃げの原因になる有感
部の蒸着基板材１１を蝕刻法によりアレイ状に除去して
、第３図に示すような蒸着基板１をもつアレイ状焦電素
子が得られる。
面電極２、蒸着薄膜３、受光電極４をこの順で蒸着し、
しかる後、感度向上のため、熱の逃げの原因になる有感
部の蒸着基板材１１を蝕刻法によりアレイ状に除去して
、第３図に示すような蒸着基板１をもつアレイ状焦電素
子が得られる。
これを、裏面にある互いに分離された各電極２と、半導
体基板８の信号読み出し部７を裏面電極引出し電極５に
より電気的に接続しつつ、前記アレイ状焦電素子と半導
体基板８と貼り合わせて、アレイ状焦電形赤外検出器が
完成する。６はインジウム接合部である。
体基板８の信号読み出し部７を裏面電極引出し電極５に
より電気的に接続しつつ、前記アレイ状焦電素子と半導
体基板８と貼り合わせて、アレイ状焦電形赤外検出器が
完成する。６はインジウム接合部である。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、従来のアレイ状焦電形赤外検出器には次
のような問題点がある。即ち、赤外検出器の機械的強度
を保つため、枠状基板の厚さが十分必要であるが、前記
蝕刻の出来る深さには限度があり、せいぜい５０μｍ程
度しか厚くできない。
のような問題点がある。即ち、赤外検出器の機械的強度
を保つため、枠状基板の厚さが十分必要であるが、前記
蝕刻の出来る深さには限度があり、せいぜい５０μｍ程
度しか厚くできない。
そこで、この機械的強度不足を半導体基板との貼り合わ
せで補っているのであるが、それは片面だけの貼り合わ
せなので、補強として十分でない。
せで補っているのであるが、それは片面だけの貼り合わ
せなので、補強として十分でない。
そこで、赤外入射側に窓板又は赤外フィルタを貼り付け
ることにより両面から、チンドイッチ状にアレイ状焦電
素子をはさみ込むことが望ましいと考えられる。しかし
、その場合、窓板又は赤外フィルタが、赤外受光電極４
を介して蒸着薄膜３と接してしまい、熱の逃げ場が出来
たことになり、感度に著しい悪影響を与えるという問題
点がある。
ることにより両面から、チンドイッチ状にアレイ状焦電
素子をはさみ込むことが望ましいと考えられる。しかし
、その場合、窓板又は赤外フィルタが、赤外受光電極４
を介して蒸着薄膜３と接してしまい、熱の逃げ場が出来
たことになり、感度に著しい悪影響を与えるという問題
点がある。
本発明は上記従来のアレイ状焦電形赤外検出器の問題点
に鑑み、赤外感度を損なわずに、機械的強度の向上を実
現したアレイ状焦電形赤外検出器の提供を目的とするも
のである。
に鑑み、赤外感度を損なわずに、機械的強度の向上を実
現したアレイ状焦電形赤外検出器の提供を目的とするも
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に、本発明は、蒸着基板と焦
電形蒸着薄膜と蒸着薄膜の有効受光面上の第１の電極及
び裏面の第２の電極と信号読み出しのための半導体基板
とを備え、少なくとも有効受光面の部分において蒸着基
板材が除去されて枠型蒸着基板が形成され、蒸着薄膜の
有効受光面位置において、前記蒸着薄膜、第１の電極及
び第２の電極が、前記枠型蒸着基板の桟の中央レベル位
置で形成され、赤外入射窓板が前記桟の上端レベル位置
で枠型蒸着基板に直接又は間接的に貼り合わされ、有効
受光面位置における第１の電極と赤外入射窓板との間に
空間が形成されるとともに、前記桟の下端レベル位置で
前記半導体基板が蒸着基板に直接又は間接的に貼り合わ
され、有効受光面位置における第２の電極と半導体基板
との間に空間が形成されているものである。
電形蒸着薄膜と蒸着薄膜の有効受光面上の第１の電極及
び裏面の第２の電極と信号読み出しのための半導体基板
とを備え、少なくとも有効受光面の部分において蒸着基
板材が除去されて枠型蒸着基板が形成され、蒸着薄膜の
有効受光面位置において、前記蒸着薄膜、第１の電極及
び第２の電極が、前記枠型蒸着基板の桟の中央レベル位
置で形成され、赤外入射窓板が前記桟の上端レベル位置
で枠型蒸着基板に直接又は間接的に貼り合わされ、有効
受光面位置における第１の電極と赤外入射窓板との間に
空間が形成されるとともに、前記桟の下端レベル位置で
前記半導体基板が蒸着基板に直接又は間接的に貼り合わ
され、有効受光面位置における第２の電極と半導体基板
との間に空間が形成されているものである。
作 用
上記構造において、本発明は、窓板と半導体基板で両面
から枠状基板付アレイ状焦電素子をはさむことにより、
その機械的強度は飛躍的に向上し、しかも窓板と半導体
基板は有感部に直接接触しないので赤外検出感度を損な
うことはない。
から枠状基板付アレイ状焦電素子をはさむことにより、
その機械的強度は飛躍的に向上し、しかも窓板と半導体
基板は有感部に直接接触しないので赤外検出感度を損な
うことはない。
実施例
以下に本発明を、その実施例を示す図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
第１図（ａ）は本発明に係るアレイ状焦電形赤外検出器
の断面図である。１は格子状枠体の蒸着基板で、例えば
酸化マグネシウム単結晶からなる。
の断面図である。１は格子状枠体の蒸着基板で、例えば
酸化マグネシウム単結晶からなる。
２は結晶の格子定数が焦電形蒸着薄膜３と同程度の白金
の裏面電極（第２電極）、３は焦電形蒸着薄膜で、例え
ばチタン酸鉛（ＰＴＯ）系スパッタ蒸着配向膜からなる
。４はニクロム等の赤外受光電極（第１電極）である。
の裏面電極（第２電極）、３は焦電形蒸着薄膜で、例え
ばチタン酸鉛（ＰＴＯ）系スパッタ蒸着配向膜からなる
。４はニクロム等の赤外受光電極（第１電極）である。
窓板１０は、例えばゲルマニウムからなり、半導体基板
８は、例えば電荷転送形デバイスからなる。蒸着薄膜３
の有効受光面は、枠状蒸着基板１の桟１２の中央レベル
位置に位置する。そのため、赤外入射側からみて有効受
光面における赤外受光電極４は凹んでいる。、前記窓板
１０はその桟１２の上端レベル位置に存在する。また、
前記半導体基板８はその桟１２の下端レベル位置に存在
する。そのため窓板１０と赤外受光電極４との間及び半
導体基板８と裏面電極２との間には空間部Ｘ及びＹが存
在する。
８は、例えば電荷転送形デバイスからなる。蒸着薄膜３
の有効受光面は、枠状蒸着基板１の桟１２の中央レベル
位置に位置する。そのため、赤外入射側からみて有効受
光面における赤外受光電極４は凹んでいる。、前記窓板
１０はその桟１２の上端レベル位置に存在する。また、
前記半導体基板８はその桟１２の下端レベル位置に存在
する。そのため窓板１０と赤外受光電極４との間及び半
導体基板８と裏面電極２との間には空間部Ｘ及びＹが存
在する。
第１図（ｂ）は、本発明アレイ状焦電形赤外検出器の平
面図であってＡＡ’線に沿う断面は第１図（ａ）に示さ
れる。
面図であってＡＡ’線に沿う断面は第１図（ａ）に示さ
れる。
次に、本発明アレイ状焦電形赤外検出器の製造方法を説
明する。第２図に示すように、酸化マグネシウム（Ｍｇ
ｏ ）単結晶からなる厚さ５０μｍの一枚板状の蒸着基
板材１１を、０．１Ｗ平方ピツチで、７５μｍ平方の有
感部に相当する部分を１２８ Ｘ １２８個、２次元ア
レイ状に、２５μｍの深さで凹状に蝕刻により掘り下げ
る。次に、蝕刻された面の有感部のみ、あるいは、有感
部より若干広い部分のみに、裏面電極２としての白金電
極をスパッタリング蒸着する。その後、全面にチタン酸
鉛系薄膜（厚さ４μｍ）をスパッタリング蒸着し蒸着薄
膜３を形成する。更に、その上に赤外受光電極４として
ニクロムを全面蒸着する。これにより、共通電極が形成
される。
明する。第２図に示すように、酸化マグネシウム（Ｍｇ
ｏ ）単結晶からなる厚さ５０μｍの一枚板状の蒸着基
板材１１を、０．１Ｗ平方ピツチで、７５μｍ平方の有
感部に相当する部分を１２８ Ｘ １２８個、２次元ア
レイ状に、２５μｍの深さで凹状に蝕刻により掘り下げ
る。次に、蝕刻された面の有感部のみ、あるいは、有感
部より若干広い部分のみに、裏面電極２としての白金電
極をスパッタリング蒸着する。その後、全面にチタン酸
鉛系薄膜（厚さ４μｍ）をスパッタリング蒸着し蒸着薄
膜３を形成する。更に、その上に赤外受光電極４として
ニクロムを全面蒸着する。これにより、共通電極が形成
される。
次に、第２図に示すような状態のＭｇｏ基板材１１を中
央部７５μｍ平方の部分のみ、アレイ配置の各素子に対
応する位置を裏面側から蝕刻除去する。
央部７５μｍ平方の部分のみ、アレイ配置の各素子に対
応する位置を裏面側から蝕刻除去する。
このようにして、第１図（ａ）に示す枠状蒸着基板１が
形成される。
形成される。
次に、第１図（ｂ）に示すように信号引出し電極５であ
るアルミニウムを白金の電極２に重ねて蒸着し、枠状Ｍ
ｇｏ蒸着基板１の下頂部から信号を取り出せるようにす
る。このアルミニウム蒸着膜５と半導体基板８の信号読
み出し部７を電気的、機械的に接続させるためインシュ
ウムロを両方；二それぞれ２μｍの厚さに蒸着し、半導
体基板８を蒸着基板１に１７０℃で熱圧着する。
るアルミニウムを白金の電極２に重ねて蒸着し、枠状Ｍ
ｇｏ蒸着基板１の下頂部から信号を取り出せるようにす
る。このアルミニウム蒸着膜５と半導体基板８の信号読
み出し部７を電気的、機械的に接続させるためインシュ
ウムロを両方；二それぞれ２μｍの厚さに蒸着し、半導
体基板８を蒸着基板１に１７０℃で熱圧着する。
−力受光側は接着剤９で、ゲルマニウム窓板１０を蒸着
基板１に接着する。この窓板１０は、必要に応じて赤外
フィルタとしてもよい。なお、両面ともに空気抜きの孔
を任意の場所に形成すれば、真空封入の際に有効である
。
基板１に接着する。この窓板１０は、必要に応じて赤外
フィルタとしてもよい。なお、両面ともに空気抜きの孔
を任意の場所に形成すれば、真空封入の際に有効である
。
以上の実施例により、機械的強度を大幅に増大し、耐振
性を従来の４倍とし、耐音響特性を１００倍向上させた
アレイ状焦電形赤外検出器を完成することができた。
性を従来の４倍とし、耐音響特性を１００倍向上させた
アレイ状焦電形赤外検出器を完成することができた。
発明の効果
本発明に係るアレイ状焦電形赤外検出器は、基板材の有
感部の受光側を凹状にし、電極及び焦電蒸着膜を蒸着後
、基板材裏面の有感部を除去し、赤外入射側には窓板を
、裏面信号取り出し電極側には半導体基板を貼り合わせ
ることにより、受光側、裏面側ともに空間部を介在せし
め、感度特性を損なわず、しかも機械強度が大幅に増大
したものであって、耐振性、耐音響特性も優れたもので
ある。
感部の受光側を凹状にし、電極及び焦電蒸着膜を蒸着後
、基板材裏面の有感部を除去し、赤外入射側には窓板を
、裏面信号取り出し電極側には半導体基板を貼り合わせ
ることにより、受光側、裏面側ともに空間部を介在せし
め、感度特性を損なわず、しかも機械強度が大幅に増大
したものであって、耐振性、耐音響特性も優れたもので
ある。
第１図（ａ）は本発明に係るアレイ状焦電形赤外検出器
の一実施例を示す断面図、第１図（ｂ）は同素子の平面
図、第２図は同素子の基板材の裏面側を蝕刻する前の状
態を示す断面図、第３図は従来のアレイ状焦電形赤外検
出器の断面図である。 １・・・蒸着基板、２・・・裏面電極、３・・・焦電形
蒸着薄膜、４・・・受光電極、５・・・裏面電極引出し
電極、６１８．インジウム接合、７・・・半導体基板の
信号読み出し部、８・・・半導体基板、９・・・接着部
、１０・・・窓板、１１・・・蒸着基板材、１２・・・
桟。
の一実施例を示す断面図、第１図（ｂ）は同素子の平面
図、第２図は同素子の基板材の裏面側を蝕刻する前の状
態を示す断面図、第３図は従来のアレイ状焦電形赤外検
出器の断面図である。 １・・・蒸着基板、２・・・裏面電極、３・・・焦電形
蒸着薄膜、４・・・受光電極、５・・・裏面電極引出し
電極、６１８．インジウム接合、７・・・半導体基板の
信号読み出し部、８・・・半導体基板、９・・・接着部
、１０・・・窓板、１１・・・蒸着基板材、１２・・・
桟。
Claims (5)
- （１）蒸着基板と焦電形蒸着薄膜と蒸着薄膜の有効受光
面上の第１の電極及び裏面の第２の電極と信号読み出し
のための半導体基板とを備え、少なくとも有効受光面の
部分において蒸着基板材が除去されて枠型蒸着基板が形
成され、蒸着薄膜の有効受光面位置において、前記蒸着
薄膜、第１の電極及び第２の電極が、前記枠型蒸着基板
の桟の中央レベル位置で形成され、赤外入射窓板が前記
桟の上端レベル位置で枠型蒸着基板に直接又は間接的に
貼り合わされ、有効受光面位置における第１の電極と赤
外入射窓板との間に空間が形成されるとともに、前記桟
の下端レベル位置で前記半導体基板が蒸着基板に直接又
は間接的に貼り合わされ、有効受光面位置における第２
の電極と半導体基板との間に空間が形成されていること
を特徴とするアレイ状焦電形赤外検出器。 - （２）蒸着基板が単結晶であり、焦電形蒸着薄膜は配向
膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
アレイ状焦電形赤外検出器。 - （３）蒸着基板が酸化マグネシウム単結晶であり、焦電
形蒸着膜がチタン酸鉛系配向膜であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のアレイ状焦電形赤外検出器
。 - （４）赤外入射窓板が赤外フィルタであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のアレイ状焦電形赤外検
出器。 - （５）信号読み出し機能を有する半導体基板が電荷転送
デバイスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアレイ状焦電形赤外検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258876A JPH01100426A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | アレイ伏焦電形赤外検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258876A JPH01100426A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | アレイ伏焦電形赤外検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100426A true JPH01100426A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17326264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258876A Pending JPH01100426A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | アレイ伏焦電形赤外検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100426A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010073286A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサ |
| WO2010073287A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサの製造方法 |
| WO2010073288A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサの製造方法 |
| WO2011039799A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | センサアレイ |
| WO2011039797A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサ |
| WO2011039798A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサおよびこれを備えたセンサアレイ |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP62258876A patent/JPH01100426A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010073286A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサ |
| WO2010073287A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサの製造方法 |
| WO2010073288A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサの製造方法 |
| JPWO2010073288A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2012-05-31 | パイオニア株式会社 | 赤外線センサおよび赤外線センサの製造方法 |
| WO2011039799A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | センサアレイ |
| WO2011039797A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサ |
| WO2011039798A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサおよびこれを備えたセンサアレイ |
| JPWO2011039798A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサおよびこれを備えたセンサアレイ |
| JPWO2011039797A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2013-02-21 | パイオニア株式会社 | Ｍｅｍｓセンサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4593456A (en) | Pyroelectric thermal detector array | |
| US4532424A (en) | Pyroelectric thermal detector array | |
| JPH0743215A (ja) | 赤外線検知素子 | |
| JPH01100426A (ja) | アレイ伏焦電形赤外検出器 | |
| US5561295A (en) | Infrared-responsive photoconductive array and method of making | |
| EP0919794B1 (en) | Thermal type infrared sensing device, fabrication method and infrared imaging apparatus | |
| CN1318827C (zh) | 红外线检测元件、使用该红外线检测元件的红外线传感器装置和红外线检测装置 | |
| GB2288690A (en) | Pyroelectric infared detector having mesa structures | |
| JPH06281503A (ja) | 焦電型赤外線センサとその製造方法 | |
| JPH01308927A (ja) | 焦電形赤外検出素子アレイ、焦電形赤外検出器およびその製法 | |
| JPS61195318A (ja) | 焦電型赤外線検出器 | |
| JPH08261832A (ja) | 赤外線センサ及びその製造方法 | |
| JPS59222731A (ja) | 赤外線検出器 | |
| US5438200A (en) | Composite photodetector substrate and method of forming the same | |
| JPH01174918A (ja) | 焦電型赤外検出素子 | |
| JP3463418B2 (ja) | 赤外線検出素子 | |
| JPH0862035A (ja) | 赤外線検知装置 | |
| JPH01100427A (ja) | アレイ伏焦電形赤外検出素子 | |
| JPH0219727A (ja) | 焦電形赤外検出素子アレイ、焦電形赤外検出器およびそれらの製法 | |
| JP2000346704A (ja) | ボロメーター型赤外線検出素子 | |
| JPH05152551A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JPS62119422A (ja) | ２次元アレイ焦電形赤外センサ | |
| US20240194707A1 (en) | Enhanced area getter architecture for wafer-level vacuum packaged uncooled focal plane array | |
| JPS635225A (ja) | ２次元アレイ焦電形赤外センサ | |
| JPS6379022A (ja) | 焦電形赤外検出薄膜素子 |