JPS62821A - 赤外線検出素子 - 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】 産業上の利用分野 本発明は焦電型の赤外線検出素子に関する。

従来の技術 焦電型の赤外線検出素子は出力インピーダンスが高いの
で、ＦＩＥＴなどでインピーダンス変換をする必要があ
る。従来の技術では焦電体素子と（Ｎａｔｉｏｎａｌ　
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ）、　Ｖｏｌ　２ａ
。

／ｉ３，４５３．（１９７Ｂ））また従来の薄膜トラン
ジスタ（ＴＰＴ）ではゲート酸化物に酸化人β等低誘電
率の材料を用いたものが殆んどであった。

発明が解決しようとする問題点 前者の方式では、２つの素子が必要かのです衣な体積が
必要である。しかも、ワイヤボンド等を用いるので雑音
が発生しやすい。後者の場合は、ＴＰＴのゲート酸化物
に比較的誘電率の小さな材料を用いるので容量を大きく
とるために、膜厚を薄くする必要があり、耐圧や歩留の
点が問題である。

問題点を解決するための手段 赤外センサと薄膜トランジスタを同一基板上に作成する
とともに、薄膜トランジスタのゲート酸化物として焦電
体膜を用いる。

作用 上記の構成によシ小型になり、雑音が低くなる。

また、ゲート酸化物として焦電体膜を用いるので、作成
も容易である。また、従来の酸化物に比べ誘電率が大き
いので、膜厚を厚くでき、耐圧も上り、歩留りも高くな
る。

実施例 図は本実施例で作製した赤外線検出素子の断面図である
。（１００）でへき開し、鏡面研摩したＭｇＯ単結晶か
らなる基板１（厚さ４００μｍ）上にスパッタ法でｐｔ
からなる下部型Ｃ２を形成し。

その上に厚さ４μｍの焦電体薄膜３を形成し、Ｎｉ　Ｏ
ｒからなる上部電極４を蒸着（厚さ３００人）した。つ
ぎに、半導体層６としてＮ型になる様にＩｎ　などをド
ープしたＣｄＳｅ薄膜を蒸着した。最後にソース電極５
．ドレイン電極７を蒸着し赤外線検出素子を作成した。

なお、上部電極４に対応する部分すなわち焦電型赤外線
検出部として動作する部分においては、基板１に開口８
が設けられている。

赤外線検出素子としての特性を調べるため、温度５００
にの黒体炉を光源とし、光チョッパーで１００Ｈｚでチ
ョップした赤外光を２０（ｍの距離から素子に照射し、
出力をロックインアンプで増巾して測定した。赤外線検
出素子としての特性を示す検出能り米で素子の評価を行
なった。結果を表１に示す。

（以下余　白） コレら＜７）Ｄ米の値はＳｉのＪ−ＦＥＴとＰｂＴｉＯ
ｓ薄膜を組み合せた場合のＤ’＝２Ｘ１０８Ｃ７＋＋〜
４Σ／Ｗと比べ高感度である。またＦＩＴが同一基板上
に作り込まれているので、素子は小さく、特に高密度の
アレイセンサに有利である。また、焦電体膜は４μｍの
厚さがあり、耐電圧も高く、ピンホール等による欠陥も
なく、歩留シは１００％であった。

発明の効果 本発明による赤外線検出素子は、小型で高感度であり、
また作製も容易であるから、実用的にきわめて有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における赤外線検出素子の断面図
である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・下部電極、３・・
・・・・焦電体膜、４・・・・・・上部電極、５・・・
・・・ソース電極、６・・・・・・半導体層、７・・・
・・・ドレイン電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された下部電極と、この下部電極上
   に形成された焦電体膜と、この焦電体膜上に形成された
   上部電極とからなる焦電型赤外センサと、前記焦電体膜
   をゲート酸化物に、また前記下部電極の一部をゲート電
   極として前記基板上に形成された薄膜トランジスタとを
   有する赤外線検出素子。
2. （２）焦電体膜として、組成式Ｐｂ＿ｘＬａ＿ｙＴｉ＿
   ｚＺｒ＿ωＯ＿３で表わされ、下記組成範囲（Ａ）、（
   Ｂ）、（Ｃ）のうちいずれかの組成をもつ膜を用いたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外線検出
   素子。 （Ａ）０．７０≦ｘ＜１、０．９≦ｘ＋ｙ≦１、０．９
   ５≦ｚ≦１、ω＝０ （Ｂ）ｘ＝１、ｙ＝０、０．４５≦ｚ＜１、ｚ＋ω＝１ （Ｃ）０．８３≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．５≦ｚ＜１
   、０．９６≦ｚ＋ω≦１
3. （３）焦電体膜としてＰｂ＿５Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿１を用
   いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外
   線検出素子。