JPS6035016B2 - サ−ミスタ・ボロメ−タ - Google Patents
サ−ミスタ・ボロメ−タInfo
- Publication number
- JPS6035016B2 JPS6035016B2 JP8888879A JP8888879A JPS6035016B2 JP S6035016 B2 JPS6035016 B2 JP S6035016B2 JP 8888879 A JP8888879 A JP 8888879A JP 8888879 A JP8888879 A JP 8888879A JP S6035016 B2 JPS6035016 B2 JP S6035016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- bolometer
- constant
- thin film
- resistance value
- 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.)
- Expired
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
- G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の目的は以上のような欠点を除去し、比抵抗に制
限されることなく充分大きいＢ定数のサーミスタを使用
した、高感度のボーロメー夕を提供しようとするもので
ある。
限されることなく充分大きいＢ定数のサーミスタを使用
した、高感度のボーロメー夕を提供しようとするもので
ある。
以下、本発明の実施例を添付図面第１図〜第４図により
従釆例と対比しながら説明する。
従釆例と対比しながら説明する。
まず、第１図、第２図により既存のサーミスタ・ボロメ
ータの基本構成について示す。
ータの基本構成について示す。
１はョウ化タリウム、臭化タリウム、ゲルマニウムなど
の赤外線透過窓である。
の赤外線透過窓である。
２は受光素子、３は補償素子で、抵抗値、Ｂ定数の一致
したサ−ミスタが使用される。
したサ−ミスタが使用される。
４と５はバイアス端子で、同圧、逆符号の電圧が印加さ
れる。
れる。
６は出力端子である。
第２図は２，３の素子を拡大した図で、７はサフアィャ
，セラミック，ガラスなどの絶縁本発明は高感度で低抵
抗の薄膜型サーミスタ・ボーロメータに関するものであ
る。放射温度計などに使用される赤外線検出器にボロメ
ータがあるが、この受光部には、一般に金属に比較して
抵抗温度係数のきわめて大きいサーミスタが使用される
。
，セラミック，ガラスなどの絶縁本発明は高感度で低抵
抗の薄膜型サーミスタ・ボーロメータに関するものであ
る。放射温度計などに使用される赤外線検出器にボロメ
ータがあるが、この受光部には、一般に金属に比較して
抵抗温度係数のきわめて大きいサーミスタが使用される
。
なお、サーミスタの温度係数はＢ定数と呼ばれる定数で
ある。ボロメータの感度はＢ定数が大きいほど大きくな
るが、この比抵抗がＢ定数の指数関数にほぼ対応して大
きくなるため、受信回路の入力インピーダンス制限から
来るボロメータの抵抗値制限、応答時間制限などにより
膜厚上限が定められ、おのずから使用し得るＢ定数にも
上限が生じてしまつ。
ある。ボロメータの感度はＢ定数が大きいほど大きくな
るが、この比抵抗がＢ定数の指数関数にほぼ対応して大
きくなるため、受信回路の入力インピーダンス制限から
来るボロメータの抵抗値制限、応答時間制限などにより
膜厚上限が定められ、おのずから使用し得るＢ定数にも
上限が生じてしまつ。
基板で、この上にサーミスタ８が蒸着あるいはスパッタ
などの方法で形成され、さらにこの両端に電極９が形成
される。
などの方法で形成され、さらにこの両端に電極９が形成
される。
ａは平面図、ｂは側面図である。図中で電流は長さＬ方
向に流れる。次に本発明のサーミスタ・ボロメ−夕の受
光素子の基本構成を第３図により説明する。
向に流れる。次に本発明のサーミスタ・ボロメ−夕の受
光素子の基本構成を第３図により説明する。
第３図において１川ま下部電極であり、この上にサーミ
スタ８が形成される。
スタ８が形成される。
１１は上部電極でサーミスタに効率良く赤外線が吸収さ
れるよう、赤外線に対して透明な材料であるゲルマニウ
ムなどを使用する。
れるよう、赤外線に対して透明な材料であるゲルマニウ
ムなどを使用する。
あるいは、これを側都電極１２と一体とし、金あるいは
白金などの金属にて形成し、サーミスタの上部にあたる
部分のみ黒化して÷同じく赤外線吸収が良好であるよう
にしてもよい。図中で電流は厚さ日方向に流れる。次に
ボロメータの赤外線検出作用について説明する。
白金などの金属にて形成し、サーミスタの上部にあたる
部分のみ黒化して÷同じく赤外線吸収が良好であるよう
にしてもよい。図中で電流は厚さ日方向に流れる。次に
ボロメータの赤外線検出作用について説明する。
外部から赤外線透過窓を通して入射した赤外線は、受光
素子２のサーミスタ受光面にて熱に変換され、サーミス
タ８の温度を上げる。
素子２のサーミスタ受光面にて熱に変換され、サーミス
タ８の温度を上げる。
この時、サーミスタの抵抗値は−Ｂ／Ｔ２に従って△Ｒ
ａだけ小さくなる。第４図に示すように、ボロメータの
受光素子２、補償素子３に電圧Ｅが印加されていたとす
ると、出力端子１３には次式に従ってＶが発生する。Ｖ
＝霊曇＝会憲章三叢Ｅ …イ１１ ここでＲａ，Ｒｃはそれぞれ受光素子、補償素子の抵抗
値で、温度が同じであればＲａ：ＲＣである。
ａだけ小さくなる。第４図に示すように、ボロメータの
受光素子２、補償素子３に電圧Ｅが印加されていたとす
ると、出力端子１３には次式に従ってＶが発生する。Ｖ
＝霊曇＝会憲章三叢Ｅ …イ１１ ここでＲａ，Ｒｃはそれぞれ受光素子、補償素子の抵抗
値で、温度が同じであればＲａ：ＲＣである。
既存のボロメータの場合、受光素子の抵抗値Ｒａは第２
図で見るように次式で表わされる。Ｌ
．．．・・・（２）Ｒａ＝Ｐ両日視野角
の対称性のため、一般にＷ；Ｌであるから、Ｒａを小さ
くするためには日を大きくしなければならない。
図で見るように次式で表わされる。Ｌ
．．．・・・（２）Ｒａ＝Ｐ両日視野角
の対称性のため、一般にＷ；Ｌであるから、Ｒａを小さ
くするためには日を大きくしなければならない。
しかし、サーミスタ薄膜をスパッタなどの方法で形成し
た場合、膜が厚くなると急速に内部応力が大きくなり、
膜剥離などの原因になる。また応答性が悪くなり、薄膜
で形成したことの利点が失われてしまう。一方、感度を
上げるためにはＢ定数を大きくしなければならないが、
比抵抗ｐとＢ定数の間には次式のような関係があり、ｐ
＝ｐ畑ｐ為；ｐ。
た場合、膜が厚くなると急速に内部応力が大きくなり、
膜剥離などの原因になる。また応答性が悪くなり、薄膜
で形成したことの利点が失われてしまう。一方、感度を
上げるためにはＢ定数を大きくしなければならないが、
比抵抗ｐとＢ定数の間には次式のような関係があり、ｐ
＝ｐ畑ｐ為；ｐ。
ｅＸｐ（亭−者）．．．‐‐．‘３’Ｂ定数をわずかに
大きくして感度を良くしようとすると、抵抗値がさわめ
て大きくなり、膜厚のみによる抵抗値制御では、多くの
問題を生ずることになってしまう。
大きくして感度を良くしようとすると、抵抗値がさわめ
て大きくなり、膜厚のみによる抵抗値制御では、多くの
問題を生ずることになってしまう。
しかしながら本発明による素子の場合、抵抗値Ｒａは次
式日 ．．．・・・｛４
１Ｒａ＝Ｐ丙ｔのように表わされるため、抵抗値を下げ
るためには受光面積を大きくするか、膜厚日を薄くすれ
ば良いわけで、Ｂ定数のきわめて大きい材料を使用して
も、前述のような問題は生じない。
式日 ．．．・・・｛４
１Ｒａ＝Ｐ丙ｔのように表わされるため、抵抗値を下げ
るためには受光面積を大きくするか、膜厚日を薄くすれ
ば良いわけで、Ｂ定数のきわめて大きい材料を使用して
も、前述のような問題は生じない。
表１にこの一例を示す。既存の素子の仕様で使用し得る
材料の上限Ｂ定数が３００の星度であっても、本発明の
素子では７００晩華度のＢ定数の素子を使用し得る。表
１ｐのニ５×１０‐３Ｑ仇 Ｔ＝（２５十２７３．１５）Ｋ ＷニＬニ０，５肋ニ５×１０‐２仇 日ニームｍニＩＸＩＯ−４仇 Ｒａ 以上詳述したように本発明は、サーミス夕薄膜の厚さ方
向に電流が流れるように形成したサーミスタ・ボロメー
タである。
材料の上限Ｂ定数が３００の星度であっても、本発明の
素子では７００晩華度のＢ定数の素子を使用し得る。表
１ｐのニ５×１０‐３Ｑ仇 Ｔ＝（２５十２７３．１５）Ｋ ＷニＬニ０，５肋ニ５×１０‐２仇 日ニームｍニＩＸＩＯ−４仇 Ｒａ 以上詳述したように本発明は、サーミス夕薄膜の厚さ方
向に電流が流れるように形成したサーミスタ・ボロメー
タである。
従って、従来のものにおいて抵抗値を下げるには膜厚を
厚くしなければならず、又、Ｂ定数を大きくすると急撃
に抵抗値が大きくなってしまうのに比較して、本発明で
は、膜厚を薄くするが受光面積を大きくするかすれば容
易に抵抗値を下げることができ、又、Ｂ定数を大きくし
たとしても、極端に抵抗値が大きくなってしまうことが
ない。
厚くしなければならず、又、Ｂ定数を大きくすると急撃
に抵抗値が大きくなってしまうのに比較して、本発明で
は、膜厚を薄くするが受光面積を大きくするかすれば容
易に抵抗値を下げることができ、又、Ｂ定数を大きくし
たとしても、極端に抵抗値が大きくなってしまうことが
ない。
つまり、Ｂ定数の大きいサーミスタを使用しても抵抗値
は大きくなってしまうことはなく、実用上すぐれた高感
度のサーミスタを得ることができる。
は大きくなってしまうことはなく、実用上すぐれた高感
度のサーミスタを得ることができる。
第１図、第２図はそれぞれ従来のサーミスタ・ボロメー
タの−部切欠斜視図、一部拡大構成図、第３図は本発明
の一実施を示すサーミスタボロメータの一部拡大構成図
、第４図は測定回路である。 ２，３・・・…素子、７・…・・絶縁基板、８・・・…
サーミスタ、１０・・・・・・下部電極、１１・・・・
・・上部電極。 第１図第２図 第３図 第４図
タの−部切欠斜視図、一部拡大構成図、第３図は本発明
の一実施を示すサーミスタボロメータの一部拡大構成図
、第４図は測定回路である。 ２，３・・・…素子、７・…・・絶縁基板、８・・・…
サーミスタ、１０・・・・・・下部電極、１１・・・・
・・上部電極。 第１図第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボロメータの受光部に使用されるサーミスタにおい
て、サフアイヤ，セラミツク，ガラスのような絶縁基板
上に下部電極を設け、この下部電極上にサーミスタ薄膜
を設け、このサーミスタ薄膜上に上部電極を設け、サー
ミスタ薄膜の膜厚方向に電流が流れるようにしたことを
特徴とするサーミスタ・ボロメータ。 ２ 上部電極が赤外線に対して透明であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のサーミスタ・ボロメー
タ。 ３ 上部電極が赤外線に対して黒体であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のサーミスタ・ボロメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8888879A JPS6035016B2 (ja) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | サ−ミスタ・ボロメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8888879A JPS6035016B2 (ja) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | サ−ミスタ・ボロメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5612521A JPS5612521A (en) | 1981-02-06 |
| JPS6035016B2 true JPS6035016B2 (ja) | 1985-08-12 |
Family
ID=13955503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8888879A Expired JPS6035016B2 (ja) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | サ−ミスタ・ボロメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035016B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149201A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-09-05 | 北海製罐株式会社 | 缶蓋の箱詰方法及びその装置 |
| US6744346B1 (en) | 1998-02-27 | 2004-06-01 | Micron Technology, Inc. | Electronic device workpieces, methods of semiconductor processing and methods of sensing temperature of an electronic device workpiece |
| US6967497B1 (en) | 1998-08-21 | 2005-11-22 | Micron Technology, Inc. | Wafer processing apparatuses and electronic device workpiece processing apparatuses |
| US6229322B1 (en) | 1998-08-21 | 2001-05-08 | Micron Technology, Inc. | Electronic device workpiece processing apparatus and method of communicating signals within an electronic device workpiece processing apparatus |
-
1979
- 1979-07-13 JP JP8888879A patent/JPS6035016B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5612521A (en) | 1981-02-06 |
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