JPS62269367A - 赤外線検知素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 赤外線検知素子の構造であって、電極表面に赤外線を透
過する誘電体層、赤外線を吸収する吸収体層を積層構造
に設けることによって、検知素子の受光部に入射した赤
外線の一部が電極表面で反射して迷光となって更に検知
素子の受光部へ導入されるのを防止し、Ｓ／Ｎ比を高め
て高感度の赤外線検知素子を得るようにする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は赤外Ｉｊｌ検知素子に係り、特に迷光の原因と
なる電極表面からの光の反射を防止した赤外線検知素子
に関する。

検知対象物体より放射される赤外線を受光し、該受光し
た光を光電変換して対象物体より放射される赤外線を検
知する赤外線検知素子は、その対象物体より放射される
赤外線以外の光を極力排除して高精度に検知することが
要望されている。

（従来の技術） このような赤外線検知素子のうち、多素子型の光導電型
の赤外線検知素子に付いて第３図の平面図、並びに第３
図をＩｔ／−ＩＶ’線に沿って切断した断面図の第４図
を用いて説明する。

第３図、および第４図に示すように、従来の赤外ＶＭ検
知素子は、サファイア等の絶縁性支持体１−にに水銀・
カドミウム・テルルよりなる化合物半導体結晶板２が接
着剤等を用いて固着された後、所定のピッチで受光部が
配列された構造となっている。

そして、このように配列された化合物半導体結晶の受光
部領域３を除くような形でインジウムよりなる電極４が
この切断された結晶２の両端部に蒸着により設けられて
いる。

またこの絶縁性支持板の下には図示しないが、金属より
なるヒートシンクが設置され、このヒートシンクが液体
窒素等の冷媒を用いて冷却されている。

またこのようにして形成された電極４と化合物半導体結
晶２よりなる赤外線検知素子５の」二部には、この赤外
線検知素子が検知し得る波長の光を透過する光学バンド
パスフィルタ６が設置され、更にその−Ｆにはゲルマニ
ウム等で形成された赤外線受光窓７が設けられている。

そしてこの電極４間に電流を通電しておき、検知素子５
に赤外線が入射されることで、素子を形成する化合物半
導体結晶の抵抗値が変化するのを検知することで、入射
される赤外線を検知している。

〔発明が解決しようとする問題点） ところでこのような赤外線検知素子に於いては、受光窓
７より入射した赤外線が、矢印８に示すように電極４に
当たって反射し、この反射した光が迷光となって赤外線
検知素子５に導入される。この迷光は検知素子の雑音と
なっ７現れるため、ＳＺＮ比の大きい、高感度、高精度
な赤外線検知素子が得られない欠点がある。

本発明は−Ｆ記した欠点を除去し、受光窓より入射され
る赤外線が、電極に当たって反射し、その反射光が迷光
となって検知素子に導入されないようにした新規な赤外
線検知素子の提供を目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の赤外１ｊ１４＊知素子は、化合物半導体結晶の
両端に設けられた電極を赤外線の反射体層とし、該電極
−Ｆに赤外線を透過する誘電体層、および赤外線の吸収
体層を積層構造に形成した無反射膜を設ける。

〔作用〕

本発明の赤外線検知素子は、赤外線を反射する電極ｊ二
に赤外線を透過する誘電体層、および赤外線を吸収する
吸収体層を多層構造に形成した無反射膜を設り、前記誘
電体層の厚さとその材質、吸収体層の厚さと材質を種々
変化させる。

そして無反射膜の最−Ｆ層の吸収体層より反射される赤
外線と、吸収体層、誘電体層を通過して電極表面より反
射さね、更に誘電体層、吸収体層を通過して吸収体層士
・Ｉ９Ｉ部へ出射される赤外線が相互に干渉するように
して、無反射膜の表面より赤外線が反射しないようにす
ることで、電極表面より反射される迷光を除去するよう
にする。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の赤外線検知素子の要部を示す斜視図、
第２図は本発明の赤外線検知素子の要部の構造を示す断
面図である。

本発明の赤外線検知素子は、第１図および第２図に示す
ように、絶縁性支持体１上の化合物半導体結晶２の両端
部に設けられた電極４上に誘電体層１１、および吸収体
層１２よりなる無反射膜１３が設けされている点にある
。

いま、この赤外線検知素子が検出すべき赤外線の波長を
λ、この誘電体層１１の屈折率をｎ、この誘電体層１１
の厚さをｄとし、吸収体層１２より反射される赤外線と
、吸収体層１２、誘電体層１１を通過して電極４の表面
で反射され、更に誘電体層１１および吸収体層１２を通
過して再び外部へ出射される赤外線とが同一の位相の場
合は、第（１）式に示す関係式が成立する。

２ｎｄ−λ／２・・・・・・・・・ｆｉｌここでλ−５
μｍとし、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を誘電体１ｉ１１として
用いるとその厚さｄは約１μｍとなる。

また吸収体層］２としてクロム（Ｃｒ）を用いると、そ
の厚さは赤外線の吸収を考慮して０．１　μｍ程度の厚
さとなる。

この吸収体層１２の厚さが薄過ぎると、吸収体層１２の
表面より反射される赤外線量が多くなり、この多層構造
の無反射膜１３を形成した意味が無くなる。

またこの吸収体層１２の厚さが厚過ぎると、吸収体層１
２、誘電体層１１を通過して反射体層の電極４に当たっ
て、再び誘電体層１１、吸収体層１２を通過して吸収体
層１１の表面から出射される赤夕１線量が不足し、吸収
体層】１の表面で反射された赤外線と、吸収体層１１、
誘電体層１２を通過して再び吸収体層１１より出射され
る赤外線との間で干渉が生じなく、無反射［４１３表面
より反射される光量が増加して好ましくない。

従って、無反射膜１３の表面より反射される赤外線と、
吸収体層１２、誘電体層１１を通過して電極４表面で反
射し、この反射した光が誘電体層１１と吸収体層１２を
通過して無反射膜１３の表面に再び出射される赤外線と
が、干渉しあって無反射膜１３より赤外線が反射されな
いような状態となるように、吸収体層１２と誘電体層１
１の材質とその厚さを適宜選ぶと良い。

尚、第２図で６は前記した光学バンドパスフィルタを示
し、７は受光窓を示す。

このようにすれば、無反射膜１３上より反射される赤外
線の光量は無くなり、従って従来の装置に於けるように
電極４表面より反射されて迷光となって赤外線検知素子
へ導入される赤外線がなくなり、Ｓ／Ｎ比の大きい高感
度、高品位な赤外線検知素子が得られる。

尚、本実施例では多素子型赤外線検知素子に例をとって
説明したが、その他車素子型赤外線検知素子でも本発明
は通用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の赤外線検知素子によれば、
受光窓より入射した赤外線が電極表面で反射し、その反
射した光が迷光となって検知素子の受光部に導入される
ことが無くなるので、Ｓ／Ｎ比の大きい、高感度、高精
度な赤外線検知素子が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の赤外線検知素子の一実施例を示す斜視
図、 第２図は本発明の赤外線検知素子の一実施例の要部を示
す断面図、 第３図は従来の赤外線検知素子の平面図、第４図は第３
図のＩＶ−ＩＶ　’線に沿った断面図である。 図に於いて、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　絶縁性支持体（１）上に固着された化合物半導体結晶
   （２）の両端部に電極（４）を設けた構成に於いて、 前記電極（４）を赤外線の反射体層としてその上に赤外
   線を透過する誘電体層（１１）、および赤外線の吸収体
   層（１２）を積層構造に形成した無反射膜（１３）を設
   けたことを特徴とする赤外線検知素子。