JPS6351493B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6351493B2 JPS6351493B2 JP57143918A JP14391882A JPS6351493B2 JP S6351493 B2 JPS6351493 B2 JP S6351493B2 JP 57143918 A JP57143918 A JP 57143918A JP 14391882 A JP14391882 A JP 14391882A JP S6351493 B2 JPS6351493 B2 JP S6351493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- support
- pyroelectric
- infrared detector
- pyroelectric material
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は赤外線検出素子に関し赤外入射エネル
ギーを実効的に増加させることにより焦電形赤外
線検出器の感度を向上させることを目的とする。
ギーを実効的に増加させることにより焦電形赤外
線検出器の感度を向上させることを目的とする。
従来例の構成とその問題点
焦電形赤外線検出器は熱型のセンサーであるの
で、感度は素子の形状、寸法、支持構造に強く依
存する。従つてより高感度にするには熱の逃げを
極力小さくしなければならない。そのためには宙
吊り状態にした方が良く、中空の支持台で材料は
端のみで支持する。このような構造にすることに
より、高感度にすることができる。しかしさらに
高感度にするには受光電極の赤外吸収率を１に近
づけるため黒化することが行なわれているが、そ
れによる効果はそれ程大きくない。従つてもつと
感度をほしい場合は焦電形赤外線検出器に光学系
を組合せていた。従来は第１図に示すように光学
系として反射鏡１２を用いて入射赤外光１３を反
射鏡１２で集光し赤外線検出器１１に照射してい
た。しかしこの場合は赤外線検出器１１に組合せ
て反射鏡１２を用いるので構造が大きくなるし、
反射鏡としてマイクロミラーを用いても小さくす
るのには限度がある。しかも赤外線検出器１１の
素子は片側の受光面のみを使つており効率が悪か
つた。
で、感度は素子の形状、寸法、支持構造に強く依
存する。従つてより高感度にするには熱の逃げを
極力小さくしなければならない。そのためには宙
吊り状態にした方が良く、中空の支持台で材料は
端のみで支持する。このような構造にすることに
より、高感度にすることができる。しかしさらに
高感度にするには受光電極の赤外吸収率を１に近
づけるため黒化することが行なわれているが、そ
れによる効果はそれ程大きくない。従つてもつと
感度をほしい場合は焦電形赤外線検出器に光学系
を組合せていた。従来は第１図に示すように光学
系として反射鏡１２を用いて入射赤外光１３を反
射鏡１２で集光し赤外線検出器１１に照射してい
た。しかしこの場合は赤外線検出器１１に組合せ
て反射鏡１２を用いるので構造が大きくなるし、
反射鏡としてマイクロミラーを用いても小さくす
るのには限度がある。しかも赤外線検出器１１の
素子は片側の受光面のみを使つており効率が悪か
つた。
発明の目的
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、小型
で高感度の赤外線検出素子を提供するものであ
る。
で高感度の赤外線検出素子を提供するものであ
る。
発明の構成
本発明は焦電材料の端部のみを支持し中央部を
くりぬいて宙吊りにするとともに、くりぬき部に
反射体を形成して検出素子の両面に入射する赤外
エネルギーを利用するようにしたものである。
くりぬいて宙吊りにするとともに、くりぬき部に
反射体を形成して検出素子の両面に入射する赤外
エネルギーを利用するようにしたものである。
実施例の説明
以下実施例について図面を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
第２図に本発明の一実施例を示す。両面に赤外
吸収電極をつけた焦電材料２１を図の様に支持体
２２に端の部分で接着する。この支持体はSi基板
で作成する。このSi基板に穴あけするには異方性
エツチングを用いる。この製作工程を第３図に示
す。第３図ａの様に（100）面４４を出したSi板
４１上に酸化膜４２を1μ程度につける。この基
板にフオトレジストをつけ第３図ｂに示すように
所定のパターンのマスク４３を形成する。その後
第３図ｃのように酸化膜４２を片側のみエツチン
グでぬく。そしてこの酸化膜４２をマスクにして
Siのエツチングを行なう。このエツチング液には
例えばエチレンジアミンとプロカテコール系、苛
性カリ系等が用いられる。これによればSiの
（100）面４４と（111）面４５ではエツチ速度が
異なるので四角錐の穴をあけることができ、途中
で止めると第３図ｄのような台形の穴をあけられ
る。（100）面と（111）面のなす角は54.74゜で一
定である。但しきれいな四角錐にするにはこの一
辺を（110）方向に合わせねばならない。この方
法は大きなSiウエハーにいくつもこの穴をあけ、
あとから所望の大きさの切断をダイシング等で行
なうことができるので量産が可能である。
吸収電極をつけた焦電材料２１を図の様に支持体
２２に端の部分で接着する。この支持体はSi基板
で作成する。このSi基板に穴あけするには異方性
エツチングを用いる。この製作工程を第３図に示
す。第３図ａの様に（100）面４４を出したSi板
４１上に酸化膜４２を1μ程度につける。この基
板にフオトレジストをつけ第３図ｂに示すように
所定のパターンのマスク４３を形成する。その後
第３図ｃのように酸化膜４２を片側のみエツチン
グでぬく。そしてこの酸化膜４２をマスクにして
Siのエツチングを行なう。このエツチング液には
例えばエチレンジアミンとプロカテコール系、苛
性カリ系等が用いられる。これによればSiの
（100）面４４と（111）面４５ではエツチ速度が
異なるので四角錐の穴をあけることができ、途中
で止めると第３図ｄのような台形の穴をあけられ
る。（100）面と（111）面のなす角は54.74゜で一
定である。但しきれいな四角錐にするにはこの一
辺を（110）方向に合わせねばならない。この方
法は大きなSiウエハーにいくつもこの穴をあけ、
あとから所望の大きさの切断をダイシング等で行
なうことができるので量産が可能である。
こうして作つた台形穴のSi板にAu、Al等の赤
外反射電極を蒸着し、台形穴の中を赤外反射板と
する。この場合第２図に示すSi表面２３，２４は
マスクしてもしなくても良いが、片側は金属が蒸
着されない方がより好ましい。この後、ダイシン
グされて作製された支持体２２に焦電材２１をお
き、片側の金属蒸着面には導電性接着剤で、他方
の側は絶縁性接着剤で固定する。このようにすれ
ば絶縁性接着剤で固定した側は焦電材２１の表面
側の接続電極より結線できる。
外反射電極を蒸着し、台形穴の中を赤外反射板と
する。この場合第２図に示すSi表面２３，２４は
マスクしてもしなくても良いが、片側は金属が蒸
着されない方がより好ましい。この後、ダイシン
グされて作製された支持体２２に焦電材２１をお
き、片側の金属蒸着面には導電性接着剤で、他方
の側は絶縁性接着剤で固定する。このようにすれ
ば絶縁性接着剤で固定した側は焦電材２１の表面
側の接続電極より結線できる。
このようにして構成された赤外素子は、第４図
の断面図に示す如く、入射赤外光３４は素子２１
の表面電極３２側に直接入射する他支持体反射面
４５で反射して素子２１の裏面吸収電極３３に入
る。従つて表の吸収電極３２から入る赤外光に裏
面から入る赤外光がつけ加わるので実効入射赤外
エネルギーが大きくなる。これは等価の面積をも
つた焦電素子に比して素子の熱容量、電気容量の
点からはるかに有利で、出力が大きくなる。なお
この支持体２２は加工の容易性からSiを選んだ
が、同等の効果を生ずる様な加工ができる素材で
あればSiに限定されない。
の断面図に示す如く、入射赤外光３４は素子２１
の表面電極３２側に直接入射する他支持体反射面
４５で反射して素子２１の裏面吸収電極３３に入
る。従つて表の吸収電極３２から入る赤外光に裏
面から入る赤外光がつけ加わるので実効入射赤外
エネルギーが大きくなる。これは等価の面積をも
つた焦電素子に比して素子の熱容量、電気容量の
点からはるかに有利で、出力が大きくなる。なお
この支持体２２は加工の容易性からSiを選んだ
が、同等の効果を生ずる様な加工ができる素材で
あればSiに限定されない。
なお、反射面４５を球面状、楕円状、放物面状
などに形成すれば集光効率は一層上昇し更に高感
度となる。
などに形成すれば集光効率は一層上昇し更に高感
度となる。
発明の効果
以上のように、本発明は焦電材料の支持体を中
空にして焦電材料を宙吊り状態にし、焦電材料の
両面に受光電極を形成し、支持体の中空部に反射
体を形成した赤外線検出器で、焦電材料の有効赤
外入力が大きくなり、しかも外部光学系が不要で
あり、小形で高感度の赤外線検出器を得ることが
できる。
空にして焦電材料を宙吊り状態にし、焦電材料の
両面に受光電極を形成し、支持体の中空部に反射
体を形成した赤外線検出器で、焦電材料の有効赤
外入力が大きくなり、しかも外部光学系が不要で
あり、小形で高感度の赤外線検出器を得ることが
できる。
第１図は従来の反射鏡を利用した赤外線検出器
の概略図、第２図は本発明による赤外線検出器の
斜視図、第３図ａ〜ｄは本発明に使用されるSi支
持体の製作工程を順に示す断面図、第４図は第２
図のＡ−A′線における断面図である。 ２１……焦電体、２２……支持体、２３，２４
……支持体表面、３２……表面赤外吸収電極、３
３……裏面赤外吸収電極、３４……入射赤外光、
４１……Si、４２……Si絶縁膜、４３……フオト
レジスト、４４……Si（100）面、４５……Si
（111）面。
の概略図、第２図は本発明による赤外線検出器の
斜視図、第３図ａ〜ｄは本発明に使用されるSi支
持体の製作工程を順に示す断面図、第４図は第２
図のＡ−A′線における断面図である。 ２１……焦電体、２２……支持体、２３，２４
……支持体表面、３２……表面赤外吸収電極、３
３……裏面赤外吸収電極、３４……入射赤外光、
４１……Si、４２……Si絶縁膜、４３……フオト
レジスト、４４……Si（100）面、４５……Si
（111）面。
Claims (1)
- １ 焦電材料を中央部に凹部を有する支持体にと
りつけ、上記焦電材料の中央部を浮かせ、上記支
持体の凹部の底部に反射面を有することを特徴と
する赤外線検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143918A JPS5932828A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 赤外線検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57143918A JPS5932828A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 赤外線検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932828A JPS5932828A (ja) | 1984-02-22 |
| JPS6351493B2 true JPS6351493B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=15350121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57143918A Granted JPS5932828A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 赤外線検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932828A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073362B2 (ja) * | 1984-06-14 | 1995-01-18 | 株式会社村田製作所 | 一次元焦電型センサアレイ |
| JPH01136035A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Hamamatsu Photonics Kk | 焦電型検出素子の製造方法 |
| JPH04132271A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 赤外線センサ |
| JPH05305098A (ja) * | 1992-04-28 | 1993-11-19 | Marui Ika:Kk | 自在脳ベラ固定器 |
| US5471060A (en) * | 1993-08-23 | 1995-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyroelectric infrared radiation detector and method of producing the same |
| US5446284A (en) * | 1994-01-25 | 1995-08-29 | Loral Infrared & Imaging Systems, Inc. | Monolithic detector array apparatus |
| JP4702200B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2011-06-15 | 株式会社デンソー | 受光器及び当該受光器を備えたレーダ装置 |
| JP5119012B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-01-16 | 株式会社アドバンテスト | 光検出器 |
| GB201816609D0 (en) | 2018-10-11 | 2018-11-28 | Emberion Oy | Multispectral photodetector array |
| CN113551780B (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 西安中科立德红外科技有限公司 | 基于半导体集成电路工艺的红外传感器芯片及其制造方法 |
-
1982
- 1982-08-18 JP JP57143918A patent/JPS5932828A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5932828A (ja) | 1984-02-22 |
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