JPH03110427A - パイロ電気材料に基づく赤外線探知器 - Google Patents
パイロ電気材料に基づく赤外線探知器Info
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- JPH03110427A JPH03110427A JP2172561A JP17256190A JPH03110427A JP H03110427 A JPH03110427 A JP H03110427A JP 2172561 A JP2172561 A JP 2172561A JP 17256190 A JP17256190 A JP 17256190A JP H03110427 A JPH03110427 A JP H03110427A
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- pyroelectric
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
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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〕
本発明は一般的な赤外線写像の分野、及び更に一般的に
は大気温度に於ける赤外線写像の分野に関する。
は大気温度に於ける赤外線写像の分野に関する。
赤外線写像は下記の原理で行なわれる。即ち、パイロ電
気材料の層を通して吸収された赤外線放射エネルギは、
その層内でΔＴの温度上昇を生じ、これに依って次式の
表面電荷を生じる。
気材料の層を通して吸収された赤外線放射エネルギは、
その層内でΔＴの温度上昇を生じ、これに依って次式の
表面電荷を生じる。
Ｑ■Ａ−ｐｙ・ΔＴ
ここでＡは放射エネルギーを受ける層の表面積を表わし
、Ｐｙはその層のパイロ電気係数である。
、Ｐｙはその層のパイロ電気係数である。
原則として、入射光線によってパイロ電気層内に誘起さ
れた電荷の高低は、真空管中の電子ビームに依って読取
られるＣＭ、 ブラモティエ、Ｐ。
れた電荷の高低は、真空管中の電子ビームに依って読取
られるＣＭ、 ブラモティエ、Ｐ。
カニパーティ、Ｐ、フエリックス及びＳ、ベルノンの論
文’Ｌｃ Ｐｙｒｌｅｏｎ：ｕｎ ｔｕｂｅ ｄａ ｐ
ｒｌｓｃ ｄＣｖｕｃｓ ｐｏｕｒ ｌｃ ｄｏｓａｉ
ｎｃ ｉｎｆｒａｒｏｕｇｃ ｔｈｃｒｍｉｑｕｌ（パ
イリコン：熱赤外線範囲用ピクアップ管）”Ｌ’０ｎｄ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ誌、１９８１年ｖｏ１．６１．？
Ｊａ１０、ｐｐ２０〜２８に記述されている〕、あるい
は電荷移送系列との組合せたスイッチの平面マトリック
ス（Ｇ８２，２００，２４６及びＮ、パトラ−１Ｊ、マ
ツフレランド及びＳ、イワサの論文“周囲温度ソリッド
・ステート、パイロ電気外線写像アレー （（Ｓ Ｐ
Ｉ Ｅ、 ｖｏｌ、９３０．赤外線探知器及びアレー特
集号、１９８８．ｐｐ１５１〜１６３）に記述されてい
る様な２Ｄ探知器に依って読取られる。
文’Ｌｃ Ｐｙｒｌｅｏｎ：ｕｎ ｔｕｂｅ ｄａ ｐ
ｒｌｓｃ ｄＣｖｕｃｓ ｐｏｕｒ ｌｃ ｄｏｓａｉ
ｎｃ ｉｎｆｒａｒｏｕｇｃ ｔｈｃｒｍｉｑｕｌ（パ
イリコン：熱赤外線範囲用ピクアップ管）”Ｌ’０ｎｄ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ誌、１９８１年ｖｏ１．６１．？
Ｊａ１０、ｐｐ２０〜２８に記述されている〕、あるい
は電荷移送系列との組合せたスイッチの平面マトリック
ス（Ｇ８２，２００，２４６及びＮ、パトラ−１Ｊ、マ
ツフレランド及びＳ、イワサの論文“周囲温度ソリッド
・ステート、パイロ電気外線写像アレー （（Ｓ Ｐ
Ｉ Ｅ、 ｖｏｌ、９３０．赤外線探知器及びアレー特
集号、１９８８．ｐｐ１５１〜１６３）に記述されてい
る様な２Ｄ探知器に依って読取られる。
この２Ｄ探知器の技術は、製作の難しく非常に高価なハ
イブリッド構造を用いている。この様な２Ｄ探知器製作
の難しさと高価である理由は、探知器が構造上複雑なこ
とにある。２Ｄ探知器は、バイリコン管の場合の様な一
定のパイロ電気管を使用する代りに、画素即ちビクセル
と同数の、多数のパイロ電気素子を有しているからであ
る。これらのパイロ電気素子は、更にその素子とその下
層にある半導体基板との間を電気的に接続する導電性で
はあるが熱絶縁性の断熱体上に置かれる。
イブリッド構造を用いている。この様な２Ｄ探知器製作
の難しさと高価である理由は、探知器が構造上複雑なこ
とにある。２Ｄ探知器は、バイリコン管の場合の様な一
定のパイロ電気管を使用する代りに、画素即ちビクセル
と同数の、多数のパイロ電気素子を有しているからであ
る。これらのパイロ電気素子は、更にその素子とその下
層にある半導体基板との間を電気的に接続する導電性で
はあるが熱絶縁性の断熱体上に置かれる。
パイロ電子素子の寸法（約２００μｍＸ２００μｍ）と
導電性断熱体（約５０μ×５０μの断面を持つ）が微小
であるために、多数の画素を必要なだけ構成する場合よ
りも構成が困難である。
導電性断熱体（約５０μ×５０μの断面を持つ）が微小
であるために、多数の画素を必要なだけ構成する場合よ
りも構成が困難である。
ｃ問題点を解決するための手段〕
上記の様な欠点を克服するために、本発明ではパイロ電
気素子を、下層の半導体基板上に直接置くためのある種
の基準を満すパイロ電気材料の層でパイロ電気素子を置
き換えることを提案する。
気素子を、下層の半導体基板上に直接置くためのある種
の基準を満すパイロ電気材料の層でパイロ電気素子を置
き換えることを提案する。
本発明はモノリミック構造を構成することに依り探知器
の設計を単純化する特長を有し、尚同時にその実施技術
を単純化する特長を有する。その理由は、この様な赤外
線探知器はマイクロエレクトロニクスに於て用いられる
標準的な方法で製作することが出来るからである。
の設計を単純化する特長を有し、尚同時にその実施技術
を単純化する特長を有する。その理由は、この様な赤外
線探知器はマイクロエレクトロニクスに於て用いられる
標準的な方法で製作することが出来るからである。
従って本発明の目的は、パイロ電気材料をベースとした
半導体基板上に作成された読取り回路と結び付いた種類
の赤外線探知器であり、この基板はまたパイロ電気材料
に依って発生した電気信号を読取り回路に伝送する様に
設計された導電性の断熱体を支持し、各断熱体は画素即
ちビクセルに相当し、この導電性断熱体を有する半導体
層の探知側に堆積したパイロ電気材料の層に依って探知
器が形成されるものであって、パイロ電気材料はＫ＜１
Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を持ち、導電性断熱体と反対側に
は前記のパイロ電気材料の層を対向電極が覆っている。
半導体基板上に作成された読取り回路と結び付いた種類
の赤外線探知器であり、この基板はまたパイロ電気材料
に依って発生した電気信号を読取り回路に伝送する様に
設計された導電性の断熱体を支持し、各断熱体は画素即
ちビクセルに相当し、この導電性断熱体を有する半導体
層の探知側に堆積したパイロ電気材料の層に依って探知
器が形成されるものであって、パイロ電気材料はＫ＜１
Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を持ち、導電性断熱体と反対側に
は前記のパイロ電気材料の層を対向電極が覆っている。
第１図に前記特許ＣＢ２，２００，２４６に依るパイロ
電気材料に基づく赤外線探知器を示す。
電気材料に基づく赤外線探知器を示す。
この探知器は、共通電極５及び素子電極９との間に、１
索子対１画素の割合で、パイロ電気材料から成る素子を
持っている。導電性断熱体１３が素子電極９を半導体基
板１１上に調製された処理回路の入力点１５に電気的に
接続されている。熱伝導率の低い層３が共通電極５の上
面に置かれ、また内側で共通電極らの各部間を電気的に
導通せしめる導電性の線路を保持している。外側では、
パイロ電気素子１（こ向かう照射線を吸収する矢印で示
した部品１７を支えている。
索子対１画素の割合で、パイロ電気材料から成る素子を
持っている。導電性断熱体１３が素子電極９を半導体基
板１１上に調製された処理回路の入力点１５に電気的に
接続されている。熱伝導率の低い層３が共通電極５の上
面に置かれ、また内側で共通電極らの各部間を電気的に
導通せしめる導電性の線路を保持している。外側では、
パイロ電気素子１（こ向かう照射線を吸収する矢印で示
した部品１７を支えている。
第１図には、３個の画素のみが示されているが、探知器
は更に多くの画素を持つことが出来る。これらの画素が
非常に小さく、種々の探知器部品を一体に組立てること
から、此の様な構造を構成することの難しいことが当然
考えられる。
は更に多くの画素を持つことが出来る。これらの画素が
非常に小さく、種々の探知器部品を一体に組立てること
から、此の様な構造を構成することの難しいことが当然
考えられる。
素子１を構成するパイロ電子材料は高熱伝導率（Ｋ＞１
Ｗ／ｍ−Ｋ）の、下記の様な材料群から選ばれる。
Ｗ／ｍ−Ｋ）の、下記の様な材料群から選ばれる。
一タンタル酸リチウムＬｉＴａ０３（Ｋ−４，２Ｗ／ｍ
φ″Ｋ）−ジルコン酸鉛ＰＺＴ （Ｋ−１，７Ｗ／ｍ−
Ｋ）（Ｋ−３，８Ｗ／ｍ−Ｋ） 此の様な材料では、表面で吸収された熱エネルギーは、
その厚さの方向に非常に急速に伝播する。
φ″Ｋ）−ジルコン酸鉛ＰＺＴ （Ｋ−１，７Ｗ／ｍ−
Ｋ）（Ｋ−３，８Ｗ／ｍ−Ｋ） 此の様な材料では、表面で吸収された熱エネルギーは、
その厚さの方向に非常に急速に伝播する。
パイロ電気索子１１が基板１１上に直接置かれたとする
と、熱エネルギーは基板中の伝熱効果に依って急速に消
散してしまう。この基板がけい素（Ｋ＝１４０Ｗ／ｍ・
χ）の様な熱の良導体であれば、効果は更に増大する。
と、熱エネルギーは基板中の伝熱効果に依って急速に消
散してしまう。この基板がけい素（Ｋ＝１４０Ｗ／ｍ・
χ）の様な熱の良導体であれば、効果は更に増大する。
従って熱源の様な挙動を示す基板のパイロ電気材料を熱
的に絶縁することが必要である。この様な理由から、良
導電体ではあるが熱絶縁材である様な断熱体に基づくハ
イブリッド技術の利用が考えられる。
的に絶縁することが必要である。この様な理由から、良
導電体ではあるが熱絶縁材である様な断熱体に基づくハ
イブリッド技術の利用が考えられる。
本発明に依れば、また先行技術の欠点を克服するために
、読取りスイッチと電荷伝送路の２Ｄマトリクスを含む
処理回路をあらかじめ半導体基板上に構成し、その基板
上にパイロ電気材料の層を堆積せしめる。この層はポリ
マー用の遠心分離法と複合材料用のシルク・スクリーン
印刷を用いて堆積される。
、読取りスイッチと電荷伝送路の２Ｄマトリクスを含む
処理回路をあらかじめ半導体基板上に構成し、その基板
上にパイロ電気材料の層を堆積せしめる。この層はポリ
マー用の遠心分離法と複合材料用のシルク・スクリーン
印刷を用いて堆積される。
本発明に依れば、また先行技術の欠点を克服するために
、読取りスイッチと電荷伝送路の２Ｄマトリクスを含む
処理回路をあらかじめ半導体基板上に構成し、その基板
上にパイロ電気材料の層を堆積せしめる。この層はポリ
マー用の遠心分離法と複合材料用のシルク・スクリーン
印刷を用いて堆積される。
、読取りスイッチと電荷伝送路の２Ｄマトリクスを含む
処理回路をあらかじめ半導体基板上に構成し、その基板
上にパイロ電気材料の層を堆積せしめる。この層はポリ
マー用の遠心分離法と複合材料用のシルク・スクリーン
印刷を用いて堆積される。
本発明に依れば、熱伝導率の低い（Ｋ＜１Ｗ／ｍ・χ）
パイロ電気材料が選ばれる。下記の様なポリマー（Ｋは
一般にＷ／ｍ−χ未満である）を使用することが可能で
ある。
パイロ電気材料が選ばれる。下記の様なポリマー（Ｋは
一般にＷ／ｍ−χ未満である）を使用することが可能で
ある。
一ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
−ポリ弗化ビニリデン−テトラフルオロエチレン（ＰＶ
ＤＦ−ＴｒＦＥ） 一ポリシアン化ビニリデンー醋酸ビニル（ＰＶＤＣＮ−
ＶＡＣ）−ポリシアン化ビニリデンー弗化ビニリゾ（Ｐ
ＶＤＣＮ−ＶＤＦ） 熱伝導率の高い鉱物系充填剤を熱伝導率の低いポリマー
・マトリクス中に混合した配合物などの複合材（Ｋ＜１
Ｗ／ｍ−Ｋ）を使用することも可能である。例えばポリ
アミド中にｐｚｒ６０ｆｆｉ量％の配合物は約０．９Ｗ
／ｍ・Ｋの熱伝導率を示す。
ＤＦ−ＴｒＦＥ） 一ポリシアン化ビニリデンー醋酸ビニル（ＰＶＤＣＮ−
ＶＡＣ）−ポリシアン化ビニリデンー弗化ビニリゾ（Ｐ
ＶＤＣＮ−ＶＤＦ） 熱伝導率の高い鉱物系充填剤を熱伝導率の低いポリマー
・マトリクス中に混合した配合物などの複合材（Ｋ＜１
Ｗ／ｍ−Ｋ）を使用することも可能である。例えばポリ
アミド中にｐｚｒ６０ｆｆｉ量％の配合物は約０．９Ｗ
／ｍ・Ｋの熱伝導率を示す。
パイロ電気材料の層を沈着後に、この層の上面を金属化
する。次ぎにこの層をバイアスするために電圧を印加す
ると、約Ｉ Ｍ Ｖ ／ ａｍ、即ちパイロ電気材料の
層の厚さ１０μｍ当り１００ＯＶの電場を得ることが可
能となる。次ぎに赤外線吸収剤を金属化パイロ電気層上
に堆積させる。得られる構造は、第２図に図示した形態
をとる。即ちパイロ電気材料の層２１が半導体基板上に
あり、その上を赤外線吸収剤の層２２が覆っている。
する。次ぎにこの層をバイアスするために電圧を印加す
ると、約Ｉ Ｍ Ｖ ／ ａｍ、即ちパイロ電気材料の
層の厚さ１０μｍ当り１００ＯＶの電場を得ることが可
能となる。次ぎに赤外線吸収剤を金属化パイロ電気層上
に堆積させる。得られる構造は、第２図に図示した形態
をとる。即ちパイロ電気材料の層２１が半導体基板上に
あり、その上を赤外線吸収剤の層２２が覆っている。
赤外線吸収層は、メタルブラック（金、アルミニウム、
又は銀）の蒸発によるか、３〜１４μｍの範囲の波長を
吸収するポリマーを含む溶液を遠心分離することに依り
堆積せしめて形成することも出来る。
又は銀）の蒸発によるか、３〜１４μｍの範囲の波長を
吸収するポリマーを含む溶液を遠心分離することに依り
堆積せしめて形成することも出来る。
先行技術に較べて、本発明の構造は、基板の探知層を熱
絶縁し、受信した熱情報に対応する電荷を捕集するため
に用いられた熱絶縁性の導電性断熱体を含まないために
、はるかに簡単である。
絶縁し、受信した熱情報に対応する電荷を捕集するため
に用いられた熱絶縁性の導電性断熱体を含まないために
、はるかに簡単である。
熱伝導率Ｋ＜１Ｗ／ｍパにの材料を使用することに依っ
て、この様な断熱体を使用したり、読取り回路に直接パ
イロ電気材料を堆積せしめることは不必要となる。更に
空間解像に悪影響を及ぼすことなく、厚さ１０μｍを超
えるパイロ電気材料を使用することが可能であり、従っ
てまた、先行技術では通常行なわれていた様な探知層を
孤立した画素の網状組織を形成することも不必要となる
。
て、この様な断熱体を使用したり、読取り回路に直接パ
イロ電気材料を堆積せしめることは不必要となる。更に
空間解像に悪影響を及ぼすことなく、厚さ１０μｍを超
えるパイロ電気材料を使用することが可能であり、従っ
てまた、先行技術では通常行なわれていた様な探知層を
孤立した画素の網状組織を形成することも不必要となる
。
２種の製作例をここに説明する。第１の実施例はパイロ
電気ポリマを直接読取り回路に直接堆積せしめる本発明
に直接基づく事例に関する。第２の実施例は、制限事例
であるが、それでもなおパイロ電子ポリマと読取回路の
間に熱絶縁体を堆積せしめることが望ましい場合である
。
電気ポリマを直接読取り回路に直接堆積せしめる本発明
に直接基づく事例に関する。第２の実施例は、制限事例
であるが、それでもなおパイロ電子ポリマと読取回路の
間に熱絶縁体を堆積せしめることが望ましい場合である
。
製作の実施例１
読取り回路（荷電結合素子、電界効果トランジスタ等）
は、当該技術分野の技術者にとって公知の通常の技術に
従って、シリコン基板上にあらかじめ作成されている。
は、当該技術分野の技術者にとって公知の通常の技術に
従って、シリコン基板上にあらかじめ作成されている。
この基板の厚さは、例えば０．５關から１ｍｍの間にあ
る。
る。
第５図に、斯かる基板の透視図であり、図中で基板を３
０で示し、その上部には導電性断熱体３２の形態をとる
一組の電極が設けられている。
０で示し、その上部には導電性断熱体３２の形態をとる
一組の電極が設けられている。
これらの断熱体は基板３０の表面に均等に分布されてお
り、所要の数の画素に対応している。断熱体はマトリッ
クス状配置を構成する様に分布させてもよい。断熱体３
２は２５０μｍ平方であることが出来、また互いに１０
μｍ分離することが出来る。断熱体は金属の蒸着により
１０００オングストロームの厚さで得ることが出来る。
り、所要の数の画素に対応している。断熱体はマトリッ
クス状配置を構成する様に分布させてもよい。断熱体３
２は２５０μｍ平方であることが出来、また互いに１０
μｍ分離することが出来る。断熱体は金属の蒸着により
１０００オングストロームの厚さで得ることが出来る。
次に本発明の条件に適合するパイロ電気材料の層３１を
基板３０の上部表面に堆積せしめる。
基板３０の上部表面に堆積せしめる。
（第４図参照）この堆積は溶剤中のポリマーの溶液、例
えばＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ７５／２５（ＰＶＤＦグラム分
子７５％、ＴｒＦＥグラム分子２５％）の共重合体のデ
イメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を遠心分離するこ
とによって行なうことも出来る。この堆積方法は通常ス
ピン・コーティング法と呼ばれる。５μｍから６０μｍ
の厚さ（例えば３０μｍ）を得るためにパイロ電気ポリ
マーを数層堆積させることも出来る。
えばＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ７５／２５（ＰＶＤＦグラム分
子７５％、ＴｒＦＥグラム分子２５％）の共重合体のデ
イメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を遠心分離するこ
とによって行なうことも出来る。この堆積方法は通常ス
ピン・コーティング法と呼ばれる。５μｍから６０μｍ
の厚さ（例えば３０μｍ）を得るためにパイロ電気ポリ
マーを数層堆積させることも出来る。
次に層３１上に真空蒸着により連続電極３３を堆積させ
て対向電極を、例えば厚さ１０００オングストロームの
アルミニウムの層の形で形成せしめる。
て対向電極を、例えば厚さ１０００オングストロームの
アルミニウムの層の形で形成せしめる。
次にポリマー層３１はバイアスさせることが出来る。バ
イアス化は、読取り回路の全電極を、更に詳しくは読取
り回路の導電性断熱体のすべてを、接地し、連続電極３
３にａ＋Ｖボルト（例えばポリマーの厚さが３０μｍに
等しいときは、Ｖ−３０００ボルト）を加えることに依
って行なわれる。
イアス化は、読取り回路の全電極を、更に詳しくは読取
り回路の導電性断熱体のすべてを、接地し、連続電極３
３にａ＋Ｖボルト（例えばポリマーの厚さが３０μｍに
等しいときは、Ｖ−３０００ボルト）を加えることに依
って行なわれる。
さらに赤外線吸収層３４、例えばアルミニウム・ブラッ
クを、公知の技術に従って、窒素雰囲気中でアルミニウ
ムの蒸着で堆積せしめる。以上で探知器は直ちに使用で
きる。
クを、公知の技術に従って、窒素雰囲気中でアルミニウ
ムの蒸着で堆積せしめる。以上で探知器は直ちに使用で
きる。
赤外線吸収剤をバイアス操作前に蒸むせしめてもよい。
バイアス化はまた連続電極３３の蒸着前に行なうことも
出来る。
出来る。
製作の実施例２
使用する基板を第３図に示した。熱絶縁体の層３５が導
電性断熱体３２で覆われた基板３０上に堆積せしめる。
電性断熱体３２で覆われた基板３０上に堆積せしめる。
（第５図参照）この熱絶縁体の層は、スピンコーティン
グによって堆積されたポリマーであっても良い。（この
層は、例えば厚さ１０μｍのポリイミドより成ることが
出来る）、この場合ポリイミドを完全にイミド化するた
めにはアニール操作を３００〜４００℃で１時間行なう
ことが必要である。
グによって堆積されたポリマーであっても良い。（この
層は、例えば厚さ１０μｍのポリイミドより成ることが
出来る）、この場合ポリイミドを完全にイミド化するた
めにはアニール操作を３００〜４００℃で１時間行なう
ことが必要である。
次に読取り回路の断熱体に電気的接点を形成しなければ
ならない。このためには数種の方法が可能である。
ならない。このためには数種の方法が可能である。
５００μｍ以上の波長のレーザー光線を用いて約１０μ
ｍ２の面積上のポリイミドを熱分解することが可能であ
り、熱分解は第５図に示す様に、断熱体３２の上面で於
て行われる。同図でレーザー光線はレンズ４１により焦
点調整されており、参照番号４０で示されている。この
様にして細い導電性（δ−５−ｅｍ−’）がポリアミド
中に形成される。
ｍ２の面積上のポリイミドを熱分解することが可能であ
り、熱分解は第５図に示す様に、断熱体３２の上面で於
て行われる。同図でレーザー光線はレンズ４１により焦
点調整されており、参照番号４０で示されている。この
様にして細い導電性（δ−５−ｅｍ−’）がポリアミド
中に形成される。
第６図及び第７図に示すように、レーザーにより材料の
除去を行ない、小孔３７を例えば３００ｎｉｌより短波
長の光線を射出する励起レーザーに依って形成する。こ
こで、導電性断熱体３２と接触する様に位置的に画素に
対応する金属化部の局部的堆積を行ない、読取り回路上
に存在する組み電極のレプリカを得ることが出来る。尚
史に公知の方法を用いてポリアミドをエツチングするこ
とも出来る。
除去を行ない、小孔３７を例えば３００ｎｉｌより短波
長の光線を射出する励起レーザーに依って形成する。こ
こで、導電性断熱体３２と接触する様に位置的に画素に
対応する金属化部の局部的堆積を行ない、読取り回路上
に存在する組み電極のレプリカを得ることが出来る。尚
史に公知の方法を用いてポリアミドをエツチングするこ
とも出来る。
以上の処理により、基板は前記の製作の第１の実施例の
説明中で展開した方法に従ってパイロ電気材料の層を構
成せしめるに充分な状態となる。
説明中で展開した方法に従ってパイロ電気材料の層を構
成せしめるに充分な状態となる。
実施結果
ＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ （７５／２５）により形成された
パイロ電気ポリマーは、５・１．０’Ｃ／ｃｒｎ２ ・
χのパイロ電気係数を有し、係数には０、 ＯＯ１３
Ｗ／ｃｏ＋−χ、相対誘電率はε−７である。２５０μ
ｍ平方の画素面積を有する本発明に依る構造、およびパ
イロ電気層の厚さ３０μｍの場合については、ノイズ等
価温度差（ＮＥＴＤ：Ｎｏ１ｓｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎ
ｔ Ｔｅｏ＋ｐｅｒａｔｕｒｅ ＤｉｌＴｅｒｅｎｃｅ
）係数は下記の通りである。
パイロ電気ポリマーは、５・１．０’Ｃ／ｃｒｎ２ ・
χのパイロ電気係数を有し、係数には０、 ＯＯ１３
Ｗ／ｃｏ＋−χ、相対誘電率はε−７である。２５０μ
ｍ平方の画素面積を有する本発明に依る構造、およびパ
イロ電気層の厚さ３０μｍの場合については、ノイズ等
価温度差（ＮＥＴＤ：Ｎｏ１ｓｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎ
ｔ Ｔｅｏ＋ｐｅｒａｔｕｒｅ ＤｉｌＴｅｒｅｎｃｅ
）係数は下記の通りである。
製作の第１の実施例については：
ＮＥＴＤ−０，５″Ｋ（５０１１ｚの探知率及び照準対
象物の開口数Ｎ−１の場合） 製作の第２の実施例については： ＮＥＴＤ−０，３″Ｋ（上記と同一仮定を用いた場合）
象物の開口数Ｎ−１の場合） 製作の第２の実施例については： ＮＥＴＤ−０，３″Ｋ（上記と同一仮定を用いた場合）
第１図は先行技術に従う赤外線探知器の断面図、第２図
は本発明に従う赤外線探知器の略図、第３図は本発明に
従う探知器に関係した読取り回路の透視図、第４図は読
取り回路と関係した、本発明に従う赤外線探知器、第５
図より第７図までは、本発明に従う赤外線探知器を取付
ける前の処理中の読増り回路である。 ２１・・・パイロ電気材料層、２２・・・赤外線吸収剤
層、 ３０・・・基板、 ３１・・・ポリマー層、 ３２・・・断熱 体層、 ３３・・・連続電極、 ３４・・・赤外線吸収層。
は本発明に従う赤外線探知器の略図、第３図は本発明に
従う探知器に関係した読取り回路の透視図、第４図は読
取り回路と関係した、本発明に従う赤外線探知器、第５
図より第７図までは、本発明に従う赤外線探知器を取付
ける前の処理中の読増り回路である。 ２１・・・パイロ電気材料層、２２・・・赤外線吸収剤
層、 ３０・・・基板、 ３１・・・ポリマー層、 ３２・・・断熱 体層、 ３３・・・連続電極、 ３４・・・赤外線吸収層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に調製された読取り回路と組合せにな
る種類のパイロ電気材料に基づく赤外線探知器であり、
前記基板がパイロ電気材料に依り発生した電気信号を読
取り回路に伝送する様に設計された導電性断熱体を保持
し、各導電性断熱体が画素即ちピクセルに対応している
赤外線探知器に於て、探知器が導電性断熱体を有する半
導体層のパイロ電気材料層を有する側に堆積したパイロ
電気材料層により形成され、パイロ電気材料がＫ＜１Ｗ
／ｍ・Ｋの熱伝導率を有し、対向電極が導電性断熱体と
反対側に於て前記パイロ電気材料層を覆っていることを
特徴とする赤外線探知器。 ２、請求項１記載の赤外線探知器に於て、導電性断熱体
がマトリックス状の配置をとる様に配列されていること
を特徴とする赤外線探知器。 ３、請求項１記載の赤外線探知器に於て、パイロ電気材
料がポリマーであることを特徴とする赤外線探知器。 ４、請求項３記載の赤外線探知器に於て、前記ポリマー
がポリ弗化ビニリデン、ポリ弗化ビニリデン−トリフル
オロエチレン、ポリシアン化ビニリデン−酢酸ビニル、
もしくはポリシアン化ビニリデン−弗化ビニリデンであ
ることを特徴とする赤外線探知器。 ５、請求項１記載の赤外線探知器に於て、パイロ電気材
料が低熱伝導率のポリマーマトリクス中に混合された高
熱伝導率のパイロ電気性の鉱物系充填材により成る複合
材料であることを特徴とする赤外線探知器。 ６、請求項５記載の赤外線探知器に於て、複合材料がポ
リイミドと混合された６０重量％のジルコン酸鎖である
ことを特徴とする赤外線探知器。 ７、請求項１記載の赤外線探知器に於て、パイロ電気材
料層が半導体基板とパイロ電気材料との間に置かれた熱
絶縁体層と組合せられており、導電手段が導電性断熱体
及び熱絶縁体層に隣接したパイロ電気材料層の面との間
にあり、熱絶縁体層内を通るように位置していることを
特徴とする赤外線探知器。 ８、前記請求項のいずれかに記載の赤外線探知器に於て
、赤外線吸収層が対向電極上に堆積していることを特徴
とする赤外線探知器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8908799A FR2649247B1 (fr) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Detecteur infrarouge a base de materiau pyroelectrique |
| FR8908799 | 1989-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110427A true JPH03110427A (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=9383328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172561A Pending JPH03110427A (ja) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | パイロ電気材料に基づく赤外線探知器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5087816A (ja) |
| EP (1) | EP0406053B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03110427A (ja) |
| DE (1) | DE69022496T2 (ja) |
| FR (1) | FR2649247B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07151599A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Nec Corp | 赤外線検知器およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5293261A (en) * | 1992-12-31 | 1994-03-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Device for low electric-field induced switching of Langmuir-Blodgett ferroelecric liquid crystal polymer films |
| FR2701602B1 (fr) * | 1993-02-12 | 1995-03-31 | Thomson Csf | Détecteur thermique comprenant un isolant thermique en polymère expansé. |
| US5457318A (en) * | 1994-04-29 | 1995-10-10 | Texas Instruments Incorporated | Thermal detector apparatus and method using reduced thermal capacity |
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| MXPA05012850A (es) * | 2003-05-29 | 2006-05-17 | New River Pharmaceuticals Inc | Compuestos de anfetamina resistentes al abuso. |
| CN100429797C (zh) * | 2006-07-31 | 2008-10-29 | 西安工业大学 | 锆钛酸铅薄膜红外热成像探测器悬空结构的制作方法 |
| DE102007062053B4 (de) * | 2007-12-21 | 2012-01-19 | Pyreos Ltd. | Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zur Detektion von Wärmestrahlung |
| DE102008007674B3 (de) * | 2008-01-28 | 2009-05-14 | Technische Universität Dresden | Verfahren zur Erzeugung von Absorptionsschichten auf thermischen Strahlungssensoren |
| JP5989296B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2016-09-07 | ソニー株式会社 | 赤外線撮像装置 |
| CN106289540B (zh) * | 2016-07-14 | 2019-03-01 | 深圳通感微电子有限公司 | 红外热释电感应单元及红外热释电传感器 |
| CN111584673A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-25 | 成都天马微电子有限公司 | 传感器、传感器的制造方法及电子设备 |
| CN111933749B (zh) * | 2020-08-03 | 2022-11-25 | 电子科技大学 | 一种单晶热释电薄膜多元红外传感器件的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532424A (en) * | 1983-04-25 | 1985-07-30 | Rockwell International Corporation | Pyroelectric thermal detector array |
| JPS62150610A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | 株式会社日立製作所 | 入力装置 |
| JPS6320868A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電型赤外線撮像素子 |
| GB2202084A (en) * | 1987-03-13 | 1988-09-14 | Philips Electronic Associated | Thermal-image sensing devices and their manufacture |
-
1989
- 1989-06-30 FR FR8908799A patent/FR2649247B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-06-14 US US07/537,699 patent/US5087816A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-15 DE DE69022496T patent/DE69022496T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-15 EP EP90401672A patent/EP0406053B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-29 JP JP2172561A patent/JPH03110427A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07151599A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Nec Corp | 赤外線検知器およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0406053B1 (fr) | 1995-09-20 |
| US5087816A (en) | 1992-02-11 |
| DE69022496D1 (de) | 1995-10-26 |
| FR2649247B1 (fr) | 1991-09-13 |
| EP0406053A1 (fr) | 1991-01-02 |
| DE69022496T2 (de) | 1996-02-08 |
| FR2649247A1 (fr) | 1991-01-04 |
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