JPS623595B2 - - Google Patents
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- JPS623595B2 JPS623595B2 JP52085973A JP8597377A JPS623595B2 JP S623595 B2 JPS623595 B2 JP S623595B2 JP 52085973 A JP52085973 A JP 52085973A JP 8597377 A JP8597377 A JP 8597377A JP S623595 B2 JPS623595 B2 JP S623595B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電変換装置に関するものであり、さ
らに詳しく述べるならば強誘電体を用いた光電変
換装置に関するものである。 ｐ−ｎ又はｐ−ｎ−ｐ導電型半導体の接合、又
は半導体と金属の接合を使用した光電変換装置が
広く使用されていることは周知である。これらの
光電変換装置は入射光により自ら起電力を発生す
るので外部電源は必要ない。強誘電体について
は、SbSIが光電効果をもつことは周知である
が、光電流を流すためには外部電源を必要とす
る。 Applied Physics Letters，Vol.29，No.８，15
October 1976，第491及び492頁に発表された強
誘電体薄膜の物性の研究によると強誘電体が光電
変換することはあり得ないという、広く流布しま
た確立している認識に何らの修正も加えられてお
らず、該研究においても光電変換の試験はなされ
ておらない。 本発明者は酸化物強誘電体薄膜の研究を行つた
過程で強誘電体の光電変換現象を発見し、また
PbTiO3，PbZrO3の固溶体又は混晶体からなり、
真空中で形成された酸化物強誘電体薄膜の表面に
金属導電層を配置してなる光電変換装置を発明す
るに至つた。この光電変換装置によると酸化物強
誘電体薄膜に入射した光は該薄膜内で電流に変換
され、金属導電層を経て該装置の外部に取出され
る。強誘電体が薄膜でなくバルクであるかあるい
は強誘電性を示さないと、光電変換は起こらな
い。この原因は理論的に解明されるに至つていな
いが、強誘電体が薄膜化されることによる自発分
極Psの変化と関連があると推察される。 酸化物強誘電体は、PbTiO3及びPbZrO3が固溶
体又は混晶を生成する組成範囲に選定された量の
PbTiO3（チタン酸鉛）及びPbZrO3（ジルコン酸
鉛）を主成分とする。 この組成には、基本成分として、PbZrO3と
PbTiO3の２成分の基本組成と、基本組成を変成
した組成及び微量添加物を加えた組成がこれに含
まれる。すなわち、本発明の組成は次式，，
で示される。 xPbZrO3−yPbTiO3 但しｘ＋ｙ＝１（但しｘ≧0.2） xPbZrO3−yPbTiO3 −zPb（B1B2）O3 但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１（但しｘ≧0.2） ここでB1，B2は、全体の原子価がプラスの４
価となるような組合せの元素名である。たとえば
B1，B2がそれぞれ２価のCoが1/3モル、５価の
Nbが2/3モルであると全体の原子価は４価にな
る。 xPbZrO3−yPbTiO3 −ｚ1/2（Pb2B2O7又はPb2B2O6） ここで、Ｂは原子価が５価の元素、すなわち
Ta，Nb，Sbの少なくとも１元素を含み、同時に
Pbも含む成分の略号、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（但しｘ
≧0.2）であり、Pb2B2O7はPbを含むパイロクロ
ア形化合物の一般式であり、さらにPb2B2O6は同
様に鉛（Pb）を含むタングステンブロンズ形化
合物の一般式である。 上記〜で組成が表わされる結晶のPbを
Ba，Sr又はCaの２価金属で一部又は全部置換し
た組成においても、Ba等はPbと同様の作用を奏
する。 なお上記、，，の組成に強誘電特性を改
善するための微量成分を添加した組成も本発明の
強誘電体薄膜に使用することができる。 導電金属層は光電変換された電荷の担体を外部
に取出すものであつて、アルミニウム、ステンレ
ス鋼などの各種金属が使用される。 強誘電体に関し、薄膜とは薄膜技術における一
般的意味を有しており、例えば、抵抗加熱、外熱
るつぼ、熱放射加熱、高周波加熱、電子衝撃、電
子ビームなどの各種加熱手段を利用した蒸着法又
はスパツタリング法などでの真空中で成膜される
ものであつて、バルク、磁器（セラミツク）とは
異なる。先に述べたようにバルクと酸化物強誘電
体薄膜との物性の差異によつて光電変換効果の発
生有無が生じる。よつて、酸化物強誘電体薄膜形
成の条件、例えばその付着速度、などを適宜調節
すると光電変換効果が高められるであろう。酸化
物強誘電体薄膜の厚さは、強誘電性が失なわれな
い厚さであれば、どのような厚さであつてもよい
が、一般には数ミクロン〜30μｍが良好である。 本発明の光電変換装置は可視光線に最も高感度
で感応する。また本発明の光電変換装置はある入
射光パワーまでは入射光パワーに対する出力電圧
の関係がほぼ完全な直線関係を呈する。さらに、
光電変換効率が従来の光電変換装置、例えば熱電
対、に対して100倍も優れている。 本発明の光電変換装置は、従来のホトダイオー
ド、ホトトランジスタなどが使用されるあらゆる
分野で使用可能であり、入出力の直線性が要求さ
れる光センサ又は、高い変換率が要求されるレー
ザーのパワーメーターとして極めて優れている。 以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。 以下の実施例において酸化物強誘電体薄膜を次
の方法で製作した。PZTの名称で周知のPbTiO3
及びPbZrO3の固溶体を直径８mm厚さ８mmのター
ゲツトとして、エレクトロンビーム蒸着法で厚さ
300μｍのステンレス鋼基板上に、薄膜を成長さ
せた。エレクトロンビーム蒸着装置内の圧力約
10-5Torr、ステンレス鋼板基板の温度250〜400
℃にして蒸着を行つた。薄膜の成長速度は約0.5
μｍ／分であつた。得られた薄膜をPbOを含むる
つぼの中で500〜800℃で数時間熱処理し、薄膜の
Ｘ線回析パターンを調べたところ、ほぼ等モルの
PbTiO3のPbZrO3の組成（以下、PZTと略記す
る）を有する薄膜であることが確認された。なお
最良の熱処理温度は650℃であつた。 10〜20μｍの厚さに成長したPZT薄膜の自発分
極（Ps）及び抗電界（Ec）はそれぞれ4.2μＣ／
cm2及び5.5KV／cmであつた。なお、エレクトロン
ビームのターゲツトとして使用したPZT磁器の自
発分極（Ps）及び抗電界（Pc）はそれぞれ30μ
Ｃ／cm2及び13KV／cmであつた。 実施例 １ 厚さ10μｍであり且つ面積が10mm×10mmのPZT
薄膜１の上に厚さ0.5μｍのアルミニウム層３を
真空蒸着により第１図に示すように被着した。ア
ルミニウム層３とステンレス鋼基板２を導線を介
して直流電圧計４により接続した。第１図に示す
構造を有する光電変換装置１０の上方から矢印５
で示された太陽光線（薄日）を、常温で、アルミ
ニウム層３の全面及びPZT薄膜１のアルミニウム
層３外に表出された面１ａの殆んどに、入射した
ところ、直流電圧計４によつて入射側をマイナス
とする、220ｍＶの起電力が発生したことが確認
された。 実施例 ２ 実施例１の光電変換装置１０を使用し波長が
5145Å（緑色光）、4880Å（青色光）、及び4579Å
（青色光）の３種のレーザー光をアルミニウム層
３の表面積当りのパワーを70μＷ／cm2まで変化さ
せて入射した。負荷抵抗をなしで、PZT薄膜１の
単位面積当りの開放電圧（μＶ／cm2）のレーザー
パワーに対する関係を第２図に示す。出力電圧の
極性は入射側がマイナスであつた。 この関係から、レーザーパワーに対して出力電
圧が完全な直線関係を有していることが分かる。
入射レーザー光線が5145Å，4880Å，及び4579Å
の場合は直線の勾配はそれぞれ18，14及び70μ
Ｖ／μＷである。70μＷ／cm2までのレーザーパワ
ーでは各波長に対して直線関係が維持されてい
た。この実施例から、PZT薄膜１の面積にほぼ等
しいようにレーザービーム束を拡大して、光電変
換を実施し得ることが分かる。 実施例 ３ 実施例１の光電変換装置１０の直流電圧計４と
並列に外部抵抗（図示せず）を接続し、実施例１
と同様にレーザー光の入射を行つた。この外部抵
抗の抵抗値を1KΩから10KΩまで変化させて、
抵抗器を流れる電流（極性は入射側がマイナス）
及び抵抗器で消費される電力を測定した。この結
果を第３図に示す。 第３図において外部抵抗が135KΩのところに
出力電力の極大値が見られる。したがつて光電変
換装置の内部抵抗は、135KΩと考えられる。こ
の内部抵抗から、アルミニウム及びステンレス鋼
の抵抗を無視して、PZTの比抵抗を求めると、 PZTの比抵抗ρは、 ρ＝１３５×１０３／１０×１０−４＝1.35×108Ω
−cm になる。 実施例 ４ 実施例１の光電変換装置１０に3500〜6000Åの
波長のレーザー光を実施例１と同様に入射して光
電変換効率を求めた結果を、波長が最大になる
4000Å附近の光電変換効率を1.0とした相対的光
電変換効率を第４図のグラフに示す。 実施例 ５ ステンレス鋼基板２を取外したほかは実施例１
と同様の光電変換装置１０（第５図）を使用し
て、実施例１と同様な条件でレーザー光の入射を
行つた。直流電圧計４により測定された電圧は実
施例１より僅かに低かつたが、レーザー光の入射
により光電変換装置１０内に光入射側をマイナス
とする起電力が発生していることが確認された。
この実施例から、ステンレス鋼基板２は電流を外
部に導通させる役割を担つており、光電変換には
直接関与していないことが、分かる。 実施例 ６ 第６図に図示された如く、寸法が６mm×35mmの
ステンレス鋼基板２の上に、順次寸法が５mm×35
mmのPZT薄膜１及び寸法がそれぞれ幅２mm×長さ
10mmであり且つ相互に３mmの間隔（ｈ）で隔てら
れた２枚のアルミニウム薄膜３ａ，３ｂを形成し
光電変換装置１０を、実施例１と同様の方法で製
作した。薄膜１，３及び基板の厚さは実施例１と
同様であつた。アルミニウム薄膜３ａ，３ｂの間
に直流電圧計４を接続した。アルミニウム薄膜３
ａ及びPZT薄膜１の点線の円７で囲まれた部分に
レーザー光を入射したところ、入射側７をマイナ
スとする起動力が直流電圧計４により検出され
た。入射されるアルミニウム薄膜を３ａから３ｂ
に変え、同様にレーザー光を入射したところ入射
側７ｂをマイナスとする逆極性の起電力が検出さ
れた。 この実施例から分かることは次のとおりであ
る。PZT薄膜上１に配置されたアルミニウム薄膜
３ａ，３ｂの間隔（ｈ）が、PZT薄膜１の厚さよ
り極めて大きくても、光の照射により起電力が発
生する。この電流の担体はどのようなものである
にせよ、電流の担体は光が入射されていないアル
ミニウム薄膜３ａ又は３ｂの領域における金属と
誘電物質との境界を通過している。これらの事実
から、この光非入射アルミニウム薄膜はステンレ
ス鋼基板２と同様な機能を有していることが推定
される。 光の入射領域７の相違により起電力の極性が変
化する現象を利用して、各入射領域の光量を比較
することができる。 実施例 ７ 実施例２と同様に4880Åのレーザー光をパワー
9.6ｍＶ（17.1ｍＷ／cm2）で入射しつつ光電変換
装置１０の温度を350℃から常温まで低下させ、
起電力を測定した。この測定において焦電効果に
よる起電力が測定値に含まれないように留意して
実験を行つた。この結果を第７図に示す。第７図
から分かるように、PZTのキユリー点（ｘ）320
℃以上では起電力（光入射側がマイナスの極性）
は発生しない。また、250℃以下で温度に対して
直線的に起電力が変化している。これらの事実か
ら、光起電力の発生はPZT薄膜の強誘電体の自発
分極に特有な現象に関連しているであろうと推定
される。起電力と温度の直線関係を利用して光電
変換装置を温度センサーとして使用することがで
きる。 比較例 １ 実施例１の光電変換装置１０を300℃程度に加
熱しつつ、レーザー光の照射を行つたところ、電
流は検出されなかつた。この結果からPZTのキユ
リー点以上の温度では光電効果がないことが分か
る。実施例７及び比較例１より、本発明において
は誘電体を強誘電体に限定した。 比較例 ２ 常法の焼結法によつてPZT磁器を製作し、この
厚さを30〜40μｍに削つた薄肉磁器を第１図の
PZT薄膜１に代えて配置した第１の如き光電変換
装置１０を製作した。第１図と同じ条件で光を入
射したが焦電効果による起電力は発生するもの
の、光起電力は検出されなかつた。この結果よ
り、本発明では誘電体を薄膜に限定した。焼結法
によつて作られたPZTは、バルク材の物性そのも
のを有し、これを薄くしただけではその物性には
変化がないために、光電効果を有さないと考えら
れる。 実施例 ８ 上記，及び式で示される組成について
ｘ，ｙ，ｚを次表のように変化させ、実施例１と
同様の条件で光電変換装置を製作し、光起電力の
発生を確認した。 【表】
らに詳しく述べるならば強誘電体を用いた光電変
換装置に関するものである。 ｐ−ｎ又はｐ−ｎ−ｐ導電型半導体の接合、又
は半導体と金属の接合を使用した光電変換装置が
広く使用されていることは周知である。これらの
光電変換装置は入射光により自ら起電力を発生す
るので外部電源は必要ない。強誘電体について
は、SbSIが光電効果をもつことは周知である
が、光電流を流すためには外部電源を必要とす
る。 Applied Physics Letters，Vol.29，No.８，15
October 1976，第491及び492頁に発表された強
誘電体薄膜の物性の研究によると強誘電体が光電
変換することはあり得ないという、広く流布しま
た確立している認識に何らの修正も加えられてお
らず、該研究においても光電変換の試験はなされ
ておらない。 本発明者は酸化物強誘電体薄膜の研究を行つた
過程で強誘電体の光電変換現象を発見し、また
PbTiO3，PbZrO3の固溶体又は混晶体からなり、
真空中で形成された酸化物強誘電体薄膜の表面に
金属導電層を配置してなる光電変換装置を発明す
るに至つた。この光電変換装置によると酸化物強
誘電体薄膜に入射した光は該薄膜内で電流に変換
され、金属導電層を経て該装置の外部に取出され
る。強誘電体が薄膜でなくバルクであるかあるい
は強誘電性を示さないと、光電変換は起こらな
い。この原因は理論的に解明されるに至つていな
いが、強誘電体が薄膜化されることによる自発分
極Psの変化と関連があると推察される。 酸化物強誘電体は、PbTiO3及びPbZrO3が固溶
体又は混晶を生成する組成範囲に選定された量の
PbTiO3（チタン酸鉛）及びPbZrO3（ジルコン酸
鉛）を主成分とする。 この組成には、基本成分として、PbZrO3と
PbTiO3の２成分の基本組成と、基本組成を変成
した組成及び微量添加物を加えた組成がこれに含
まれる。すなわち、本発明の組成は次式，，
で示される。 xPbZrO3−yPbTiO3 但しｘ＋ｙ＝１（但しｘ≧0.2） xPbZrO3−yPbTiO3 −zPb（B1B2）O3 但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１（但しｘ≧0.2） ここでB1，B2は、全体の原子価がプラスの４
価となるような組合せの元素名である。たとえば
B1，B2がそれぞれ２価のCoが1/3モル、５価の
Nbが2/3モルであると全体の原子価は４価にな
る。 xPbZrO3−yPbTiO3 −ｚ1/2（Pb2B2O7又はPb2B2O6） ここで、Ｂは原子価が５価の元素、すなわち
Ta，Nb，Sbの少なくとも１元素を含み、同時に
Pbも含む成分の略号、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（但しｘ
≧0.2）であり、Pb2B2O7はPbを含むパイロクロ
ア形化合物の一般式であり、さらにPb2B2O6は同
様に鉛（Pb）を含むタングステンブロンズ形化
合物の一般式である。 上記〜で組成が表わされる結晶のPbを
Ba，Sr又はCaの２価金属で一部又は全部置換し
た組成においても、Ba等はPbと同様の作用を奏
する。 なお上記、，，の組成に強誘電特性を改
善するための微量成分を添加した組成も本発明の
強誘電体薄膜に使用することができる。 導電金属層は光電変換された電荷の担体を外部
に取出すものであつて、アルミニウム、ステンレ
ス鋼などの各種金属が使用される。 強誘電体に関し、薄膜とは薄膜技術における一
般的意味を有しており、例えば、抵抗加熱、外熱
るつぼ、熱放射加熱、高周波加熱、電子衝撃、電
子ビームなどの各種加熱手段を利用した蒸着法又
はスパツタリング法などでの真空中で成膜される
ものであつて、バルク、磁器（セラミツク）とは
異なる。先に述べたようにバルクと酸化物強誘電
体薄膜との物性の差異によつて光電変換効果の発
生有無が生じる。よつて、酸化物強誘電体薄膜形
成の条件、例えばその付着速度、などを適宜調節
すると光電変換効果が高められるであろう。酸化
物強誘電体薄膜の厚さは、強誘電性が失なわれな
い厚さであれば、どのような厚さであつてもよい
が、一般には数ミクロン〜30μｍが良好である。 本発明の光電変換装置は可視光線に最も高感度
で感応する。また本発明の光電変換装置はある入
射光パワーまでは入射光パワーに対する出力電圧
の関係がほぼ完全な直線関係を呈する。さらに、
光電変換効率が従来の光電変換装置、例えば熱電
対、に対して100倍も優れている。 本発明の光電変換装置は、従来のホトダイオー
ド、ホトトランジスタなどが使用されるあらゆる
分野で使用可能であり、入出力の直線性が要求さ
れる光センサ又は、高い変換率が要求されるレー
ザーのパワーメーターとして極めて優れている。 以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。 以下の実施例において酸化物強誘電体薄膜を次
の方法で製作した。PZTの名称で周知のPbTiO3
及びPbZrO3の固溶体を直径８mm厚さ８mmのター
ゲツトとして、エレクトロンビーム蒸着法で厚さ
300μｍのステンレス鋼基板上に、薄膜を成長さ
せた。エレクトロンビーム蒸着装置内の圧力約
10-5Torr、ステンレス鋼板基板の温度250〜400
℃にして蒸着を行つた。薄膜の成長速度は約0.5
μｍ／分であつた。得られた薄膜をPbOを含むる
つぼの中で500〜800℃で数時間熱処理し、薄膜の
Ｘ線回析パターンを調べたところ、ほぼ等モルの
PbTiO3のPbZrO3の組成（以下、PZTと略記す
る）を有する薄膜であることが確認された。なお
最良の熱処理温度は650℃であつた。 10〜20μｍの厚さに成長したPZT薄膜の自発分
極（Ps）及び抗電界（Ec）はそれぞれ4.2μＣ／
cm2及び5.5KV／cmであつた。なお、エレクトロン
ビームのターゲツトとして使用したPZT磁器の自
発分極（Ps）及び抗電界（Pc）はそれぞれ30μ
Ｃ／cm2及び13KV／cmであつた。 実施例 １ 厚さ10μｍであり且つ面積が10mm×10mmのPZT
薄膜１の上に厚さ0.5μｍのアルミニウム層３を
真空蒸着により第１図に示すように被着した。ア
ルミニウム層３とステンレス鋼基板２を導線を介
して直流電圧計４により接続した。第１図に示す
構造を有する光電変換装置１０の上方から矢印５
で示された太陽光線（薄日）を、常温で、アルミ
ニウム層３の全面及びPZT薄膜１のアルミニウム
層３外に表出された面１ａの殆んどに、入射した
ところ、直流電圧計４によつて入射側をマイナス
とする、220ｍＶの起電力が発生したことが確認
された。 実施例 ２ 実施例１の光電変換装置１０を使用し波長が
5145Å（緑色光）、4880Å（青色光）、及び4579Å
（青色光）の３種のレーザー光をアルミニウム層
３の表面積当りのパワーを70μＷ／cm2まで変化さ
せて入射した。負荷抵抗をなしで、PZT薄膜１の
単位面積当りの開放電圧（μＶ／cm2）のレーザー
パワーに対する関係を第２図に示す。出力電圧の
極性は入射側がマイナスであつた。 この関係から、レーザーパワーに対して出力電
圧が完全な直線関係を有していることが分かる。
入射レーザー光線が5145Å，4880Å，及び4579Å
の場合は直線の勾配はそれぞれ18，14及び70μ
Ｖ／μＷである。70μＷ／cm2までのレーザーパワ
ーでは各波長に対して直線関係が維持されてい
た。この実施例から、PZT薄膜１の面積にほぼ等
しいようにレーザービーム束を拡大して、光電変
換を実施し得ることが分かる。 実施例 ３ 実施例１の光電変換装置１０の直流電圧計４と
並列に外部抵抗（図示せず）を接続し、実施例１
と同様にレーザー光の入射を行つた。この外部抵
抗の抵抗値を1KΩから10KΩまで変化させて、
抵抗器を流れる電流（極性は入射側がマイナス）
及び抵抗器で消費される電力を測定した。この結
果を第３図に示す。 第３図において外部抵抗が135KΩのところに
出力電力の極大値が見られる。したがつて光電変
換装置の内部抵抗は、135KΩと考えられる。こ
の内部抵抗から、アルミニウム及びステンレス鋼
の抵抗を無視して、PZTの比抵抗を求めると、 PZTの比抵抗ρは、 ρ＝１３５×１０３／１０×１０−４＝1.35×108Ω
−cm になる。 実施例 ４ 実施例１の光電変換装置１０に3500〜6000Åの
波長のレーザー光を実施例１と同様に入射して光
電変換効率を求めた結果を、波長が最大になる
4000Å附近の光電変換効率を1.0とした相対的光
電変換効率を第４図のグラフに示す。 実施例 ５ ステンレス鋼基板２を取外したほかは実施例１
と同様の光電変換装置１０（第５図）を使用し
て、実施例１と同様な条件でレーザー光の入射を
行つた。直流電圧計４により測定された電圧は実
施例１より僅かに低かつたが、レーザー光の入射
により光電変換装置１０内に光入射側をマイナス
とする起電力が発生していることが確認された。
この実施例から、ステンレス鋼基板２は電流を外
部に導通させる役割を担つており、光電変換には
直接関与していないことが、分かる。 実施例 ６ 第６図に図示された如く、寸法が６mm×35mmの
ステンレス鋼基板２の上に、順次寸法が５mm×35
mmのPZT薄膜１及び寸法がそれぞれ幅２mm×長さ
10mmであり且つ相互に３mmの間隔（ｈ）で隔てら
れた２枚のアルミニウム薄膜３ａ，３ｂを形成し
光電変換装置１０を、実施例１と同様の方法で製
作した。薄膜１，３及び基板の厚さは実施例１と
同様であつた。アルミニウム薄膜３ａ，３ｂの間
に直流電圧計４を接続した。アルミニウム薄膜３
ａ及びPZT薄膜１の点線の円７で囲まれた部分に
レーザー光を入射したところ、入射側７をマイナ
スとする起動力が直流電圧計４により検出され
た。入射されるアルミニウム薄膜を３ａから３ｂ
に変え、同様にレーザー光を入射したところ入射
側７ｂをマイナスとする逆極性の起電力が検出さ
れた。 この実施例から分かることは次のとおりであ
る。PZT薄膜上１に配置されたアルミニウム薄膜
３ａ，３ｂの間隔（ｈ）が、PZT薄膜１の厚さよ
り極めて大きくても、光の照射により起電力が発
生する。この電流の担体はどのようなものである
にせよ、電流の担体は光が入射されていないアル
ミニウム薄膜３ａ又は３ｂの領域における金属と
誘電物質との境界を通過している。これらの事実
から、この光非入射アルミニウム薄膜はステンレ
ス鋼基板２と同様な機能を有していることが推定
される。 光の入射領域７の相違により起電力の極性が変
化する現象を利用して、各入射領域の光量を比較
することができる。 実施例 ７ 実施例２と同様に4880Åのレーザー光をパワー
9.6ｍＶ（17.1ｍＷ／cm2）で入射しつつ光電変換
装置１０の温度を350℃から常温まで低下させ、
起電力を測定した。この測定において焦電効果に
よる起電力が測定値に含まれないように留意して
実験を行つた。この結果を第７図に示す。第７図
から分かるように、PZTのキユリー点（ｘ）320
℃以上では起電力（光入射側がマイナスの極性）
は発生しない。また、250℃以下で温度に対して
直線的に起電力が変化している。これらの事実か
ら、光起電力の発生はPZT薄膜の強誘電体の自発
分極に特有な現象に関連しているであろうと推定
される。起電力と温度の直線関係を利用して光電
変換装置を温度センサーとして使用することがで
きる。 比較例 １ 実施例１の光電変換装置１０を300℃程度に加
熱しつつ、レーザー光の照射を行つたところ、電
流は検出されなかつた。この結果からPZTのキユ
リー点以上の温度では光電効果がないことが分か
る。実施例７及び比較例１より、本発明において
は誘電体を強誘電体に限定した。 比較例 ２ 常法の焼結法によつてPZT磁器を製作し、この
厚さを30〜40μｍに削つた薄肉磁器を第１図の
PZT薄膜１に代えて配置した第１の如き光電変換
装置１０を製作した。第１図と同じ条件で光を入
射したが焦電効果による起電力は発生するもの
の、光起電力は検出されなかつた。この結果よ
り、本発明では誘電体を薄膜に限定した。焼結法
によつて作られたPZTは、バルク材の物性そのも
のを有し、これを薄くしただけではその物性には
変化がないために、光電効果を有さないと考えら
れる。 実施例 ８ 上記，及び式で示される組成について
ｘ，ｙ，ｚを次表のように変化させ、実施例１と
同様の条件で光電変換装置を製作し、光起電力の
発生を確認した。 【表】
第１図は本発明の一具体例に係る光電変換装置
を示す概念図、第２図は入射光パワーに対する出
力電圧の関係を示すグラフ、第３図は外部抵抗に
対する、この抵抗を流れる電流及び電力の関係を
示すグラフ、第４図は入射光線波長に対する光電
変換感度の関係を示すグラフ、第５図及び第６図
は他の具体例に係る光電変換装置の概念図、第７
図は起電力と温度の関係を示すグラフである。 １……PZT薄膜、２……ステンレス鋼基板、３
……金属層、５……光線、１０……光電変換装
置。
を示す概念図、第２図は入射光パワーに対する出
力電圧の関係を示すグラフ、第３図は外部抵抗に
対する、この抵抗を流れる電流及び電力の関係を
示すグラフ、第４図は入射光線波長に対する光電
変換感度の関係を示すグラフ、第５図及び第６図
は他の具体例に係る光電変換装置の概念図、第７
図は起電力と温度の関係を示すグラフである。 １……PZT薄膜、２……ステンレス鋼基板、３
……金属層、５……光線、１０……光電変換装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PbTiO3，PbZrO3の固溶体又は混晶体からな
り、真空中で形成された強誘電体薄膜上に金属導
電層を配置してなる光電変換装置。 ２ ステンレス等の金属板に金属導電層を配置し
蒸着により強誘電体薄膜を載置されてなる特許請
求の範囲第１項記載の光電変換装置。 ３ 強誘電体薄膜上の金属導電層はアルミニウム
等の金属を蒸着で形成してなる特許請求の範囲第
１項または第２項記載の光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8597377A JPS5422187A (en) | 1977-07-20 | 1977-07-20 | Photoelectric converting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8597377A JPS5422187A (en) | 1977-07-20 | 1977-07-20 | Photoelectric converting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5422187A JPS5422187A (en) | 1979-02-19 |
| JPS623595B2 true JPS623595B2 (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=13873657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8597377A Granted JPS5422187A (en) | 1977-07-20 | 1977-07-20 | Photoelectric converting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5422187A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5672176A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-16 | Ishinoko Kogyo:Kk | Production of saw |
| JPH0780722A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-03-28 | Shingen Kogyo Kk | 鋸状刃物と鋸状刃物の製造方法 |
-
1977
- 1977-07-20 JP JP8597377A patent/JPS5422187A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5422187A (en) | 1979-02-19 |
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