JPS60160183A - 光導電型検出器の温度補償方法 - Google Patents
光導電型検出器の温度補償方法Info
- Publication number
- JPS60160183A JPS60160183A JP59282030A JP28203084A JPS60160183A JP S60160183 A JPS60160183 A JP S60160183A JP 59282030 A JP59282030 A JP 59282030A JP 28203084 A JP28203084 A JP 28203084A JP S60160183 A JPS60160183 A JP S60160183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- load resistor
- photoconductive
- temperature compensation
- temperature
- 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
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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
- G01J5/28—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using photoemissive or photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
本発明は光導電型検出器に関する。この種の検出器は、
放射電磁波を検出する光電技術分野、それも特に波長が
可視光線と赤外線の範囲にある放射電磁波を検出する光
電技術では広範囲に使用される。
放射電磁波を検出する光電技術分野、それも特に波長が
可視光線と赤外線の範囲にある放射電磁波を検出する光
電技術では広範囲に使用される。
先づ次のことが想起される。光導電型検出器が半導体の
電気伝導率を増大させるのは、該半導体が上記で定義さ
れたような光の照射を受けたときである。その時、次の
ことが観察される。検出器が光を照射されると、伝導帯
中の自由キャリアの数は増大する。ところで、自由キャ
リアの数は式ｅｘｐ−Ｅｃ／ｋＴに比例する。
電気伝導率を増大させるのは、該半導体が上記で定義さ
れたような光の照射を受けたときである。その時、次の
ことが観察される。検出器が光を照射されると、伝導帯
中の自由キャリアの数は増大する。ところで、自由キャ
リアの数は式ｅｘｐ−Ｅｃ／ｋＴに比例する。
但し、ＥＧ”禁止帯のエネルギー
に＝ボルツマン定数
Ｔ＝湿温
度って、キャリアの数も同様に温度に依存して゛いる。
そこで、周囲温度の変化により、電磁波の照射を受けて
変化するのと′同様に、伝導帯の中でのキヤ・リアの数
の変化がおこる。温度によるキャリアの変化は、照射に
よる変化とす早く均等となる。これは狭い禁止帯を有す
る半導体の場合に特に著しい。この場合、実際は、伝導
帯の中のキャリアの数の変化は、既存のキャリアの数に
比べれば小さい。しかしながら、温度による変化は時間
の経過と共に段々増大する。従って、温度によるキャリ
アの数の変化と照射によるキャリアの変化を識別するに
は、照射を変調させる。つまり出力で変調された有効信
号を検出する。
変化するのと′同様に、伝導帯の中でのキヤ・リアの数
の変化がおこる。温度によるキャリアの変化は、照射に
よる変化とす早く均等となる。これは狭い禁止帯を有す
る半導体の場合に特に著しい。この場合、実際は、伝導
帯の中のキャリアの数の変化は、既存のキャリアの数に
比べれば小さい。しかしながら、温度による変化は時間
の経過と共に段々増大する。従って、温度によるキャリ
アの数の変化と照射によるキャリアの変化を識別するに
は、照射を変調させる。つまり出力で変調された有効信
号を検出する。
しかしながら、温度によりキャリアの数に変化が起こる
という問題は大変重要で、連続信号を検出したいとき、
即ち照度を変化することが不可能なときは特に深刻であ
る。
という問題は大変重要で、連続信号を検出したいとき、
即ち照度を変化することが不可能なときは特に深刻であ
る。
光導電型検出器には、照射された光に対応する有効信号
の読み取りが可能な第１図に示す回路を用いるのが好ま
しい。この回路は、電源■と、その電源の両端子に直列
に接続された光導電型検出器りと負荷抵抗Ｒ８を備える
。その光導電型検出器りは、半導体本体を２つのオーミ
ックコンタクトで挟んで構成される。有効信号は負荷抵
抗の端子間により検出される。
の読み取りが可能な第１図に示す回路を用いるのが好ま
しい。この回路は、電源■と、その電源の両端子に直列
に接続された光導電型検出器りと負荷抵抗Ｒ８を備える
。その光導電型検出器りは、半導体本体を２つのオーミ
ックコンタクトで挟んで構成される。有効信号は負荷抵
抗の端子間により検出される。
上記構成の場合、有効信号は、該有効信号よりも大体の
場合大きい電圧と重畳される。連続信号を検出したい場
合には、その電圧を連続信号から差し引く必要がある。
場合大きい電圧と重畳される。連続信号を検出したい場
合には、その電圧を連続信号から差し引く必要がある。
しかし、その場合、その電圧は安定性が高いことが必要
である。
である。
ところで温度が変化するときは、上述したように光導電
型検出器中においてキャリアの数が変化し、つまり自由
キャリアの数と反比例して抵抗率が変化し、そして結果
として、検出器の抵抗値が変化し、その検出器の抵抗値
の変化は、負荷抵抗の値の温度による変化がほとんど無
視できるならば、ｅｘｐ−Ｅｃ／ｋＴに近い形で指数関
数的に変化することが観察される。
型検出器中においてキャリアの数が変化し、つまり自由
キャリアの数と反比例して抵抗率が変化し、そして結果
として、検出器の抵抗値が変化し、その検出器の抵抗値
の変化は、負荷抵抗の値の温度による変化がほとんど無
視できるならば、ｅｘｐ−Ｅｃ／ｋＴに近い形で指数関
数的に変化することが観察される。
本発明の目的は、今までのべてきた不都合を除き、連続
信号の読み取りを可能にすることである。
信号の読み取りを可能にすることである。
本発明の目的によるならば、光導電型検出器と直列に設
けられた負荷抵抗を介して電圧を読み取る光導電型検出
器の温度補償方法にふいて、該検出器の近傍に、該検出
器と同一材料で成る体積に前記負荷抵抗を形成し、かつ
該負荷抵抗を検出すべき電磁波に対し不透過性の絶縁マ
スクで被覆する。この場合、負荷抵抗は検出器と同じ温
度変化をする。更に、負荷抵抗は検出器に隣接している
ので、中央率の電圧は温度変化と独立している。
けられた負荷抵抗を介して電圧を読み取る光導電型検出
器の温度補償方法にふいて、該検出器の近傍に、該検出
器と同一材料で成る体積に前記負荷抵抗を形成し、かつ
該負荷抵抗を検出すべき電磁波に対し不透過性の絶縁マ
スクで被覆する。この場合、負荷抵抗は検出器と同じ温
度変化をする。更に、負荷抵抗は検出器に隣接している
ので、中央率の電圧は温度変化と独立している。
しかしながら、半導体材料中に素子を形成すると、２種
類の雑音が観察される。即ち、材料とは独立したジョン
ソンノイズと、ノイズの平均電力が半導体の体積と反比
例する発生−再結合ノイズである。事実、検出器の厚さ
は、検出されるべき電磁波の吸収深さと等しくなるよう
に一般には選択されているので検出器は薄膜で作成され
ている。
類の雑音が観察される。即ち、材料とは独立したジョン
ソンノイズと、ノイズの平均電力が半導体の体積と反比
例する発生−再結合ノイズである。事実、検出器の厚さ
は、検出されるべき電磁波の吸収深さと等しくなるよう
に一般には選択されているので検出器は薄膜で作成され
ている。
妨害発生−再結合ノイズの電圧は検出器の表面積の平方
根と反比例する。
根と反比例する。
結果として、負荷抵抗が検出器と同じ寸法なら、負荷抵
抗は同じノイズをもたらし、係数２′７２だけ検出器の
検出効率を下げる。そこで、本発明による他の特徴に従
い、前記負荷抵抗の表面積が前記光導電型検出器の表面
積を相似関係に増大させて、検出器だけの場合のノイズ
を越えるノイズが無視できるようにできる。例えば・、
負荷抵抗の表面積が検出器の表面積の４倍になると、係
数は、（１＋ １／２） ”” ＝ １．２２に小さく
なる。
抗は同じノイズをもたらし、係数２′７２だけ検出器の
検出効率を下げる。そこで、本発明による他の特徴に従
い、前記負荷抵抗の表面積が前記光導電型検出器の表面
積を相似関係に増大させて、検出器だけの場合のノイズ
を越えるノイズが無視できるようにできる。例えば・、
負荷抵抗の表面積が検出器の表面積の４倍になると、係
数は、（１＋ １／２） ”” ＝ １．２２に小さく
なる。
本発明の他の特徴並びに利点は例示の目的で添付した図
面を参照しつつ与えられる以下の記載から明らかとなろ
う。
面を参照しつつ与えられる以下の記載から明らかとなろ
う。
本発明は、薄膜で作られた光導電型検出器、特に、例え
ば硫化鉛、セレン化鉛、硫化カドミウム、セレン化カド
ミウム、又はカドミウム及び鉛の硫化物のような三元系
化合物から作られている検出器を参照しながら詳細に説
明する。
ば硫化鉛、セレン化鉛、硫化カドミウム、セレン化カド
ミウム、又はカドミウム及び鉛の硫化物のような三元系
化合物から作られている検出器を参照しながら詳細に説
明する。
第２図及び第３図に示す如く、薄膜技術によってガラス
またはセラミックの基板２上に、例えば硫化鉛の３つの
光導電型検出器１が形成されている。
またはセラミックの基板２上に、例えば硫化鉛の３つの
光導電型検出器１が形成されている。
各検出器は１辺が１００μｍの正方形として図示しであ
る。その厚さは、検出すべき電磁波の吸収深さとほぼ等
しい。本発明に従い、各検出器１に隣接している負荷抵
抗３は、検出器と材質が同一である。その結果、負荷抵
抗３の値は、光導電型検出器ｌの内部抵抗と同様に温度
に応じて変化する。他方、負荷抵抗３の面形状は、検出
器１の面形状と相似関係に作られる。しかも、この場合
には、負荷抵抗の表面は正方形で、１辺の長さが、検出
器の正方形の１辺の長さの２倍である。参照番号４〜７
の金属コンタクトは、金属導体８を介して直列に接続さ
れた検出器１及び抵抗３の各辺に形成されている。その
ため有効信号は、金属８に接続された金属導体９から取
り出される。コンタクト４及び７には、供給電圧■のド
リフトの影響を受けないように＋■と一部の電圧が印加
される。
る。その厚さは、検出すべき電磁波の吸収深さとほぼ等
しい。本発明に従い、各検出器１に隣接している負荷抵
抗３は、検出器と材質が同一である。その結果、負荷抵
抗３の値は、光導電型検出器ｌの内部抵抗と同様に温度
に応じて変化する。他方、負荷抵抗３の面形状は、検出
器１の面形状と相似関係に作られる。しかも、この場合
には、負荷抵抗の表面は正方形で、１辺の長さが、検出
器の正方形の１辺の長さの２倍である。参照番号４〜７
の金属コンタクトは、金属導体８を介して直列に接続さ
れた検出器１及び抵抗３の各辺に形成されている。その
ため有効信号は、金属８に接続された金属導体９から取
り出される。コンタクト４及び７には、供給電圧■のド
リフトの影響を受けないように＋■と一部の電圧が印加
される。
他方、第３図でより詳しく描いたように、投射光に対し
て不透過性の絶縁材料マスク１０が負荷抵抗３を被覆し
ている。マスクＩＯは、アルミニウムのような金属層を
覆ったシリコンオキサイドで形成されている。或いは、
マスクＩＯは印刷法で塗布して作ることも可能である。
て不透過性の絶縁材料マスク１０が負荷抵抗３を被覆し
ている。マスクＩＯは、アルミニウムのような金属層を
覆ったシリコンオキサイドで形成されている。或いは、
マスクＩＯは印刷法で塗布して作ることも可能である。
負荷抵抗を、検出器と同じ材料で作り、表面積をより広
くすることにより、検出器を温度補償することができ、
上述したように、発生−再結合ノイズにより性能が劣化
することはない。。
くすることにより、検出器を温度補償することができ、
上述したように、発生−再結合ノイズにより性能が劣化
することはない。。
上記の記述中の光導電型検出器と、それに接続されてい
る負荷抵抗は、−薄膜を持つ光導電性検出器の製造方法
のいずれを使用して製造することができる。
る負荷抵抗は、−薄膜を持つ光導電性検出器の製造方法
のいずれを使用して製造することができる。
第り図は、電圧読み取り型の光導電型検出器の回路図で
ある。 第２図は、本発明による温度補償方法を実施した光導電
型検出器のはしご型構造の一部の構成図である。 第３図は、第２図の線■−■に沿っての断面図である。 （主な参照番号） １・・光導電型検出器、２・・支持体、３・・負荷抵抗
器、 ４．５．６．７・・金属コンタクト、 ８．９・・金属導体、 １０・・不透過性の絶縁マスク 特許出願人 トムソンーセーエスエフ 代理人 弁理士新居正彦
ある。 第２図は、本発明による温度補償方法を実施した光導電
型検出器のはしご型構造の一部の構成図である。 第３図は、第２図の線■−■に沿っての断面図である。 （主な参照番号） １・・光導電型検出器、２・・支持体、３・・負荷抵抗
器、 ４．５．６．７・・金属コンタクト、 ８．９・・金属導体、 １０・・不透過性の絶縁マスク 特許出願人 トムソンーセーエスエフ 代理人 弁理士新居正彦
Claims (4)
- （１）光導電型検出器と直列に設けられた負荷抵抗を介
して電圧を読み取る光導電型検出器の温度補償方法であ
って、該検出器の近傍に、該検出器と同一材料で成る体
積に前記負荷抵抗を形成し、且つ該負荷抵抗を検出すべ
き電磁波に対し不透過性の絶縁マスクで被覆したことを
特徴とする光導電型検出器の温度補償方法。 - （２）前記負荷抵抗の値を、前記検出器の内部抵抗に等
しくすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の温度補償方法。 - （３）前記負荷抵抗の表面を、前記光導電型検出器の表
面を相似関係に増大させて構成することを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の温度補償方法。 - （４）前記検出器と前記負荷抵抗とを、薄膜形成技術を
利用して、同時に形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の温度補償
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8400030A FR2557728B1 (fr) | 1984-01-03 | 1984-01-03 | Procede de compensation en temperature d'un detecteur photoconducteur |
| FR8400030 | 1984-01-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160183A true JPS60160183A (ja) | 1985-08-21 |
Family
ID=9299798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59282030A Pending JPS60160183A (ja) | 1984-01-03 | 1984-12-29 | 光導電型検出器の温度補償方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4682018A (ja) |
| EP (1) | EP0148703B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60160183A (ja) |
| DE (1) | DE3469218D1 (ja) |
| FR (1) | FR2557728B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2092413T3 (es) * | 1995-02-18 | 1996-11-16 | Hewlett Packard Gmbh | Conjunto electronico con caracteristicas termicas mejoradas. |
| FR2758039B1 (fr) * | 1996-12-27 | 1999-03-26 | Thomson Tubes Electroniques | Detecteur d'image a contraste ameliore |
| FR2763700B1 (fr) | 1997-05-23 | 1999-07-30 | Thomson Tubes Electroniques | Dispositif de mesure d'exposition d'un detecteur d'image a l'etat solide soumis a un rayonnement ionisant et detecteur d'image equipe d'un tel dispositif de mesure |
| JPH1114449A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Terumo Corp | 赤外線センサ |
| FR2782388B1 (fr) | 1998-08-11 | 2000-11-03 | Trixell Sas | Detecteur de rayonnement a l'etat solide a duree de vie accrue |
| FR2840414B1 (fr) * | 2002-06-04 | 2005-07-01 | Atmel Grenoble Sa | Composant de filtrage optique |
| FR2842915B1 (fr) | 2002-07-26 | 2004-10-08 | Atmel Grenoble Sa | Procede et dispositif de positionnement d'un composant optique entre deux fibres optiques |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1451231A (fr) * | 1964-11-17 | 1966-01-07 | Appareil pour la mesure des températures | |
| GB1267848A (en) * | 1968-12-25 | 1972-03-22 | Matsushita Electrical Ind Comp | An infrared radiation detector |
| FR1600335A (ja) * | 1968-12-31 | 1970-07-20 | ||
| JPS52145275A (en) * | 1976-05-28 | 1977-12-03 | Fujitsu Ltd | Infrared-ray detector |
-
1984
- 1984-01-03 FR FR8400030A patent/FR2557728B1/fr not_active Expired
- 1984-12-27 DE DE8484402734T patent/DE3469218D1/de not_active Expired
- 1984-12-27 US US06/686,870 patent/US4682018A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-27 EP EP84402734A patent/EP0148703B1/fr not_active Expired
- 1984-12-29 JP JP59282030A patent/JPS60160183A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2557728B1 (fr) | 1986-10-17 |
| EP0148703B1 (fr) | 1988-02-03 |
| US4682018A (en) | 1987-07-21 |
| DE3469218D1 (en) | 1988-03-10 |
| FR2557728A1 (fr) | 1985-07-05 |
| EP0148703A1 (fr) | 1985-07-17 |
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