JP2010190618A - 波長選択型赤外線検出器 - Google Patents
波長選択型赤外線検出器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010190618A JP2010190618A JP2009033103A JP2009033103A JP2010190618A JP 2010190618 A JP2010190618 A JP 2010190618A JP 2009033103 A JP2009033103 A JP 2009033103A JP 2009033103 A JP2009033103 A JP 2009033103A JP 2010190618 A JP2010190618 A JP 2010190618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- infrared
- gap
- infrared detection
- detection unit
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 232
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 32
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 76
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 177
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 26
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 101000854862 Homo sapiens Vacuolar protein sorting-associated protein 35 Proteins 0.000 description 9
- 102100020822 Vacuolar protein sorting-associated protein 35 Human genes 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
【解決手段】基板1の一面上に配置された第1ミラー20と、該第1ミラー20と相対するように第1ミラー20上に支持体30を介して配置され、支持体30間のエアギャップAGを架橋する部位がメンブレンMEM2とされた第2ミラー40との間に、赤外線検出素子51を有する赤外線検出部3を設けた。
【選択図】図1
Description
図1は、第1実施形態に係る波長選択型赤外線検出器の概略構成を示す断面図である。図2は、図1を模式化した断面図である。図3は、ファブリペローフィルタ内での赤外線強度分布を示す図である。図4は、赤外線検出部のメンブレンにおける概略構成を示す模式的な平面図である。図4では、明確化のため、駆動電極にハッチングを施している。図5は、図2に対し、各駆動電極に電位を印加した状態を示す断面図である。
次に、本発明の第2実施形態を、図11及び図12に基づいて説明する。図11は、第2実施形態に係る波長選択型赤外線検出器の概略構成を示す断面図であり、第1実施形態の図1に対応している。図12は、各駆動電極に電位を印加した状態を示す模式的な断面図であり、第1実施形態の図5に対応している。
次に、本発明の第3実施形態を、図13及び図14に基づいて説明する。図13は、第3実施形態に係る波長選択型赤外線検出器の概略構成を示す断面図であり、第1実施形態の図1に対応している。図14は、図13を模式化した断面図である。
2・・・ファブリペローフィルタ
3・・・赤外線検出部
10・・・半導体基板
12・・・空隙(第2空隙)
20・・・第1ミラー
30・・・支持体
40・・・第2ミラー
24,44,52・・・駆動電極
51・・・赤外線検出素子
100・・・波長選択型赤外線検出器
MEM1,MEM2,MEM3・・・メンブレン
S1・・・分光領域
AG・・・エアギャップ(第1空隙)
Claims (14)
- 基板と、
前記基板の一面上に配置された第1ミラーと、該第1ミラーと相対するように前記第1ミラー上に支持体を介して配置され、前記支持体間の第1空隙を架橋する部位がメンブレンとされた第2ミラーと、を備え、前記第1ミラーの電極に印加する電位と前記第2ミラーの電極の間に印加する電位に基づいて生じる静電気力により、前記第1空隙における相対する両ミラー間の幅が変化するように構成されたファブリペローフィルタと、
赤外線検出素子を有し、前記第1ミラーと前記第2ミラーとの間に配置された赤外線検出部と、を備えることを特徴とする波長選択型赤外線検出器。 - 前記赤外線検出部は、前記第1ミラー及び前記第2ミラーとは少なくとも前記電位が印加されない状態で離れた位置となるように、前記支持体に保持されており、前記支持体間の第1空隙上の部位がメンブレンとされて、該メンブレンに前記赤外線検出素子が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の波長選択型赤外線検出器。
- 前記赤外線検出部には、前記赤外線検出素子とは電気的に分離された前記第1空隙の幅を変化させるための駆動用の電極が設けられ、
前記赤外線検出部の電極には、前記第1ミラーの電極に印加する電位及び前記第2ミラーの電極に印加する電位とは異なる電位を印加することを特徴とする請求項2に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記基板には、前記一面に開口する第2空隙が設けられ、
前記第1ミラーは、前記第2空隙を架橋する部位がメンブレンとされ、
前記赤外線検出部は、前記第1空隙の幅方向における厚みの中心が、前記両ミラーの電極及び前記赤外線検出部の電極に電位が印加されない状態で、前記第1空隙の中央と一致するように配置され、
前記赤外線検出部の電極には、前記第1ミラーの電極に印加する電位との第1電位差と、前記第2ミラーの電極に印加する電位との第2電位差とが等しくなるように、所定の電位を印加することを特徴とする請求項3に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記赤外線検出部には、前記赤外線検出素子とは電気的に分離された前記第1空隙の幅を変化させるための駆動用の電極が設けられておらず、前記赤外線検出素子を除く部位が浮遊電位とされており、
前記第1ミラーの電極と前記第2ミラーの電極には、互いに異なる電位を印加することを特徴とする請求項2に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記基板には、前記一面に開口する第2空隙が設けられ、
前記第1ミラーは、前記第2空隙を架橋する部位がメンブレンとされ、
前記赤外線検出部は、前記第1空隙の幅方向における厚みの中心が、前記両ミラーの電極及び前記赤外線検出部の電極に電位が印加されない状態で、前記第1空隙の中央と一致するように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記第1空隙の幅方向において、前記赤外線検出部の厚みが、光学長で、所定の検出対象波長の1/10以下とされていることを特徴とする請求項4又は請求項6に記載の波長選択型赤外線検出器。
- 前記赤外線検出部は、前記第1ミラー及び前記第2ミラーのいずれかの、第1空隙側の面から前記第1空隙の幅方向における一部に、一体的に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の波長選択型赤外線検出器。
- 前記赤外線検出部は、前記電位の印加有無に関わらず、前記第1ミラー及び前記第2ミラーのいずれかの第1空隙側の面に接して、設けられていることを特徴とする請求項1に記載の波長選択型赤外線検出器。
- 前記第1空隙の幅方向において、前記赤外線検出部の厚みが、光学長で、所定の検出対象波長の1/4以上とされていることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の波長選択型赤外線検出器。
- 前記基板には、前記一面に開口する第2空隙が設けられ、
前記第1ミラーは、前記第2空隙を架橋する部位がメンブレンとされていることを特徴とする請求項8〜10いずれか1項に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 一面に絶縁層が配置された半導体基板が前記基板とされ、
前記絶縁層上に前記第1ミラーが設けられ、
前記第1ミラー及び前記第2ミラーは、分光領域が、多結晶シリコン又は多結晶ゲルマニウムからなる高屈折率層の間に、該高屈折率層よりも低屈折率の低屈折率層を介在させてなる光学多層膜構造を有しており、
各ミラーの電極は、前記高屈折率層の少なくとも一方に、p導電型又はn導電型の不純物を注入してなることを特徴とする請求項1〜11いずれか1項に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記赤外線検出部は、多結晶シリコン又は多結晶ゲルマニウムからなる層を有し、
前記赤外線検出素子は、前記層に、p導電型又はn導電型の不純物を注入してなるボロメータであることを特徴とする請求項12に記載の波長選択型赤外線検出器。 - 前記赤外線検出部は、多結晶シリコン又は多結晶ゲルマニウムからなる層を有し、
前記赤外線検出素子は、前記層に、p導電型及びn導電型の不純物を注入してなる熱電堆であることを特徴とする請求項12に記載の波長選択型赤外線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009033103A JP5515314B2 (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 波長選択型赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009033103A JP5515314B2 (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 波長選択型赤外線検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010190618A true JP2010190618A (ja) | 2010-09-02 |
JP5515314B2 JP5515314B2 (ja) | 2014-06-11 |
Family
ID=42816830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009033103A Active JP5515314B2 (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 波長選択型赤外線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5515314B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020125324A1 (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 西安工业大学 | 一种具有高效能谐振腔的红外探测器及其制备方法 |
JP2020531861A (ja) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | テクノロギアン トゥトキムスケスクス ヴェーテーテー オイ | 熱型検出器及び熱型検出器アレイ |
CN114502929A (zh) * | 2019-10-09 | 2022-05-13 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11248934A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-17 | Yokogawa Electric Corp | 多層膜干渉フィルタおよびそれを用いた赤外線ガス分析計 |
JP2006350124A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Seiko Epson Corp | 光学デバイスの製造方法および光学デバイス |
WO2008073261A2 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-19 | Regents Of The University Of Minnesota | Detection beyond the standard radiation noise limit using reduced emissivity and optical cavity coupling |
-
2009
- 2009-02-16 JP JP2009033103A patent/JP5515314B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11248934A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-17 | Yokogawa Electric Corp | 多層膜干渉フィルタおよびそれを用いた赤外線ガス分析計 |
JP2006350124A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Seiko Epson Corp | 光学デバイスの製造方法および光学デバイス |
WO2008073261A2 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-19 | Regents Of The University Of Minnesota | Detection beyond the standard radiation noise limit using reduced emissivity and optical cavity coupling |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020531861A (ja) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | テクノロギアン トゥトキムスケスクス ヴェーテーテー オイ | 熱型検出器及び熱型検出器アレイ |
JP7438936B2 (ja) | 2017-08-31 | 2024-02-27 | テクノロギアン トゥトキムスケスクス ヴェーテーテー オイ | 熱型検出器及び熱型検出器アレイ |
WO2020125324A1 (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 西安工业大学 | 一种具有高效能谐振腔的红外探测器及其制备方法 |
CN114502929A (zh) * | 2019-10-09 | 2022-05-13 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置 |
US11796391B2 (en) | 2019-10-09 | 2023-10-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light detection device |
CN114502929B (zh) * | 2019-10-09 | 2024-04-26 | 浜松光子学株式会社 | 光检测装置 |
US12169143B2 (en) | 2019-10-09 | 2024-12-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5515314B2 (ja) | 2014-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6211833B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ | |
JP6356427B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ | |
JP5685257B2 (ja) | マイクロメカニカル可変同調型ファブリー・ペロー干渉計及びその製造方法 | |
US6590710B2 (en) | Fabry-Perot filter, wavelength-selective infrared detector and infrared gas analyzer using the filter and detector | |
JP6211315B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ | |
JP2002174721A (ja) | ファブリペローフィルタ | |
JP2012528345A (ja) | 調節可能な微小機械ファブリ・ペロー干渉計、中間産物、およびその製造方法 | |
KR20160079768A (ko) | 광검출 장치 | |
JP2007227676A (ja) | 赤外線デバイス集積装置 | |
JP5545199B2 (ja) | ファブリペロー干渉計 | |
JP2012108371A (ja) | ファブリペロー干渉計及びその製造方法 | |
JP5515314B2 (ja) | 波長選択型赤外線検出器 | |
JP6770840B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出装置 | |
JP6526771B1 (ja) | ウェハ | |
JP5067209B2 (ja) | ファブリペロー干渉計 | |
JP2011028119A (ja) | ファブリペロー干渉計 | |
JP7351610B2 (ja) | 光検出装置 | |
JP5577983B2 (ja) | ファブリペロー干渉計の製造方法 | |
JP6710721B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ | |
KR20240052898A (ko) | 흡착 방법 | |
JP2007225932A (ja) | 赤外線通信用モジュール | |
CN112415647A (zh) | 半导体标准具装置及制造方法 | |
WO2015193759A1 (en) | Sensor array with self-aligned optical cavities | |
JP6770356B2 (ja) | ファブリペロー干渉フィルタ及び光検出装置 | |
JP2022145738A (ja) | フィルタ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110531 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140317 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |