JP3018174B1

JP3018174B1 - 物理・化学現象検出装置

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Publication number: JP3018174B1
Application number: JP10286446A
Authority: JP
Inventors: 和明澤田; 隆男安藤
Original assignee: 静岡大学長
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP2000111424A

Abstract

【要約】【課題】物理・化学現象の変化を電界放出による電子
線の変化として出力させ、物理・化学現象の２次元の検
出信号を並列的に処理し、その分布を直接観察可能にす
る。【解決手段】物理・化学現象の検出装置であって、電
界放出型微小電子源（１３）と電界放出型微小電子源に
接続された物理・化学現象検出センサ（１７、２２、２
３）等の対を有する検出素子を具備し、該検出素子が上
記センサにより電界放出型微小電子源（１３）から放出
される電子量を制御する検出装置であり、複数個の検出
素子は少なくとも１次元に配列することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物理・化学現象の検
出素子に係わり、特に、電界放出型微小電子源の電位
を、各種物理・化学検出素子からの出力電圧により制御
し、各種物理・化学現象を電子線の量の変化で収集する
ものである。さらにその現象を１次元以上の事象で観察
するものである。また、本発明は、物理・化学現象の観
察・測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ここで、物理・化学現象とは、例えば温
度、可視光、紫外光、赤外光、Ｘ線、および電磁波など
広い意味での光、イオン濃度、磁気、圧力、加速度、速
度、音波、超音波、酸化還元電位、および反応速度など
様々な現象を指す。従来これらの現象は、温度センサ、
光センサ、物理センサ、化学センサと呼ばれる素子を用
いて、電流、電圧、抵抗値、容量、電位などを表現する
さまざまな電気信号に変換して観測されていた。

【０００３】たとえば、代表的な温度センサである焦電
型センサの場合、温度が変化すると焦電体に電荷が生成
され、そのために生ずる電位変化を例えばＦＥＴなどに
より増幅し読みとっている。また、代表的な光センサで
あるフォトダイオードは、光により発生する電荷を電流
の形で取り出している。また、代表的な物理センサであ
るピエゾ抵抗効果を用いた圧力センサは、圧力による抵
抗変化を読みとっていた。また、代表的な化学センサで
あるＩＳＦＥＴ（Ion Sensitive Field EffectTransist
or ）を用いたｐＨ測定装置は、その応答膜に水素イオ
ンが吸着することによってチャネルコンダクタンスが変
化する現象を利用し、ＩＳＦＥＴを流れる電流を測定す
ることにより溶液のｐＨ値を測定している。

【０００４】しかしながら、これら従来の焦電型セン
サ、光センサ、ピエゾ抵抗効果を用いた圧力センサ、ま
たは化学センサなどは単独で使用するのが普通であり、
複数の検出素子を１次元以上、例えば２次元的に並べ、
検査対象物からの２次元情報を同時に取得し、そのまま
２次元的に画像化することは非常に困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みてなされたもので、物理・化学現象の変化
を、電界放出による電子線の変化として出力させるもの
である。各種センサとこれと対をなす電界放出素子を例
えば２次元的に配置することにより、物理・化学現象の
２次元の検出信号を並列的に処理し、その分布を直接観
察可能にすることを目的とするものである。さらに、加
速、偏向などが容易である電子線の特性を生かし、高解
像度、高感度で観察に適した画像装置を実現することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、物理・化学現
象の検出装置であって、電界放出型微小電子源と、電界
放出型微小電子源に接続された物理・化学現象検出セン
サとを有する検出素子を具備し、該センサが電界放出型
微小電子源から放出される電子量を制御する検出装置で
ある。

【０００７】そして、この電界放出型微小電子源は、そ
の先端部近傍にゲート電極を具備する検出装置であり、
複数個の検出素子が少なくとも１次元に配列されている
検出装置である。

【０００８】また、センサが焦電体とＦＥＴとの組によ
り形成され、焦電体の出力がＦＥＴのゲートとに接続さ
れている温度センサである検出装置である。

【０００９】また、センサがｐ型基底部とｎ型部分とか
らなる半導体ｐｎ接合を有する光検出センサであり、ｎ
型部分の表面に電界放出型微小電子源が配置されている
検出装置であり、この光検出センサは光透過可能な基板
上に形成されている検出装置であり、また、ｐｎ接合は
その空乏層内で雪崩増倍を生じさせるｐｎ接合である検
出装置である。

【００１０】または、センサが圧力検出センサである検
出装置であり、この圧力検出センサがピエゾ抵抗素子を
有する圧力検出装置である。

【００１１】また本発明は、電界放出型微小電子源に対
向して陽極が配置されている検出装置であり、該陽極と
記電界放出型微小電子源の間に少なくとも１つ以上の収
束電極または偏向電極が配置されている検出装置であ
り、陽極が蛍光膜を有し複数の電界放出型微小電子源の
出力である電子分布を２次元的に観察可能にする検出装
置である。

【００１２】また、陽極が複数の電界放出型微小電子源
からの出力である電子の分布を電気信号として検出可能
にする検出装置であり、陽極により電界放出型微小電子
源から放出された電子を加速して電子の増幅を生じさせ
る検出装置であり、電界放出型微小電子源に容量を付加
し、さらに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を付
加することにより、容量に所定の時間間隔の電気信号を
蓄積する検出装置であり、そして、容量に蓄積された信
号を順次読み出す手段を有する検出装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】電界放出は、強電界のもとで金属
または半導体などの表面から電子が放出されるものであ
る。電子は量子力学的トンネル効果により表面ポテンシ
ャル障壁を通過して外部に放出されるものであり、表面
の電界強度の変化に依存して放出される電流密度が変化
する。

【００１４】本発明は、加速・偏向などが容易であるな
どの電子線の特性を生かし、高解像度、高感度な観察に
適した物理・化学現象の検出装置を実現するもので、特
に、これら現象を１次元以上の事象で画像化する装置に
有効に応用するものである。すなわち、物理・化学現象
の出力を電子線に変換して出力し、物理・化学現象の２
次元的な出力分布を同時に取得して測定、観察し得る装
置を提供する。

【００１５】本発明における物理・化学現象とは、可視
光、紫外光、赤外光、Ｘ線、電磁波など広い意味での
光、濃度、温度、磁気、圧力、加速度、速度、音波、超
音波、酸化還元電位、反応速度など様々な物理的および
化学的現象を意味する。これらの現象は、従来技術では
電流、電圧、抵抗、容量、電位などさまざまな電気信号
に変換し観測されていたが、本発明ではそれらの物理・
化学現象を電子線に変換する検出素子を考案し、さらに
その素子を少なくとも１次元以上に配置し、その分布を
観察できるようにするものである。

【００１６】上記目的を達成するために、本発明に係る
検出素子における電界放出型微小電子源は電気的に分離
されるように配置されており、その電位を物理・化学現
象により制御することにより、電界放出微小電子源から
放出される電子線の量を制御する。さらにその出力は電
子線であることから、それぞれ１次元以上に集積化する
ことが可能であり、さらに並列に動作させることができ
る。したがって容易に物理・化学現象の２次元の分布を
観察することが可能である。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。ここに記載する実施の形態は単なる一
例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるもの
ではない。当業者は本発明の範囲内において多用に変形
し実施することが可能である。なお、以下の実施の形態
および図面の記載において、同様の要素は同じ参照番号
により表される。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例に関わる温度
検出素子の要部断面図である。たとえばｐ型シリコン基
板１０に、ＦＥＴのソースおよびドレインとなる２カ所
のｎ拡散領域１１および１２を形成し、そのうち一方の
領域１２に電界放出微小電子源１３を形成する。２つの
ｎ拡散領域間１１、１２の基板表面には薄いゲート酸化
膜１４が形成されており、その上には多結晶シリコンま
たは金属のゲート電極１５が形成されている。微小電子
源１３が存在しない方のｎ拡散領域１１は通常グランド
ライン１６と接続し、接地電位に保持されている。この
構造は通常用いられるＭＯＳＦＥＴ構造のドレイン側１
２に微小電子源１３を製作した構造に等しい。

【００１９】ＭＯＳＦＥＴのゲート電極に相当する多結
晶シリコンまたは金属電極１５に隣接して、たとえばＰ
ＺＴ（Lead(Pb) Zirconate Titanate ）、ＰＬＺＴ（Le
ad(Pb) Lanthanum Zirconate Titanate ）、ＰＶＤＦな
どの焦電体１７が、同一のシリコン基板１０上に形成さ
れる。図２はシリコン基板１０の表面にマトリクス状に
形成されたＭＯＳＦＥＴの上部に配置された微小電子源
１３と焦電体１７の対を示す。１６はグランドラインで
ある。

【００２０】微小電子源１３の上部近傍にには、電子引
き出し用のゲート電極１８が配置される。このゲート電
極１８には例えば直流電圧＋１００Ｖが印加される。そ
して、微小電子源１３から放出された電子は陽極１９に
到達し、電流として観測される。陽極１９には通常例え
ば＋１０００Ｖが加えられる。

【００２１】焦電体１７に与えられる熱量が変化し、焦
電体１７に発生する電位が変化した場合、その変化をＭ
ＯＳＦＥＴのゲート電極１５に伝えることにより、ソー
スードレイン間を流れる電流が変化し、微小電子源１３
から放出される電子の量を変化させることができる。

【００２２】この温度検出素子は、単に温度分布が測定
できるだけではなく、光強度を測定することもできる。
例えば、赤外光が入射された場合には、赤外線により生
成された熱による焦電体１７の温度上昇を測定すること
により、入射された赤外線の強度と時間変化を観察する
ことでができる。例えば上記ＰＺＴ等の焦電体を使用し
た場合、１０ミクロン程度の波長の赤外光を効率よく検
出できる。なお、２ミクロン程度以上の赤外光を検出
し、赤外光の光量に対応する電子を放出するデバイスは
これまで存在しない。

【００２３】さらにこの検出素子をアレイ状に少なくと
も１次元以上に並べることにより、温度または赤外線照
射の空間的な分布を測定することが可能となる。図２は
２次元的にこの温度検出素子を配置したものである。

【００２４】図３は本発明の第２の実施例である光検出
素子の要部断面図である。その構造は、電解放出微小電
子源１３と、ｐ型の単結晶シリコン基板１０にｎ型の拡
散層２０が形成されたシリコンｐｎ接合２２が、直列に
接続されたものである。陽極１９はｎ型微小電子源１３
に対して正の電圧を印加して使用する。さらに図３の微
小電子源１３の近傍にはゲート電極１８が形成されてい
る。光が照射されていない場合、微小電子源１３の下部
のｎ型領域２０は、電気的に浮いている状態であるの
で、ｎ型領域２０内の電子を放出することで電位が上昇
していく。その結果、先端部と基底部の間のｐｎ接合２
２にはｎ型領域２０の電位に見合った空乏層が広がり、
微小電子源１３の先端部２１の電位は、ゲート電極１８
の電圧から微小電子源１３の閾値電圧を除した値まで上
昇し、平衡状態となる。この時、微小電子源１３とゲー
ト電極１８間は、微小電子源１３の閾値電圧しか印加さ
れず、電界放出は起こらない。

【００２５】次に光がこの状態の微小電子源１３に照射
されると、先端部と基底部の間の空乏層でその光は吸収
され電子正孔対が生成され、正孔は基板１０側へ、電子
は電微小電子源１３の先端部２１に集められ、微小電子
源１３のｎ型領域の電位が下がる。その結果、前記の平
衡状態は崩れ、ｎ型領域に集められた電子は微小電子源
１３から放出される。光の照射が無くなると再び平衡状
態に戻る。またｐｎ接合２２に３×１０⁵Ｖ／cm以上の
電界が印加されているときは、光により生成された電子
は空乏層内で雪崩増倍し、入射光子１個に対し１個を超
える電子を放出させることが可能となる。

【００２６】なお本発明に係る光検出素子は、上述した
実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種
々に改変することができる。たとえば上述した実施の態
様では微小電子源１３がゲート電極１８と陽極１９を有
する３極素子について説明したが、ゲート電極１８のな
い２極素子とすることをも可能である。また上述の実施
例では走査機能については述べなかったが、ゲート電極
１８に印加する電圧を時間的に変化させて走査機能を持
たせることも可能である。また、放出電流を収束するた
めの収束電極、または電子流の向きを制御する偏向電極
を付加した四極素子とすることも可能である（図示せ
ず）。

【００２７】また上記ｐｎ接合に関しては、単結晶シリ
コンを用いた場合を説明したが、アモルファスシリコン
系薄膜を用いることも可能である。また、図５に示すよ
うに２次元アレイ状に作製した素子と陽極を一体型で形
成することも可能である。その場合、図５に示すように
陽極１９と素子を封止部材２７により密封しその中を真
空に保つことで実現できる。

【００２８】図４に圧力検出素子としての実施例を示
す。例えば直接接合法などにより製作されたＳＯＩ（Si
licon On Insulator）基板の一部に電界放出微小電子源
１３を作製し、それと直列にたとえばｎ型シリコンのよ
うなピエゾ抵抗変化を利用できる材料からなるピエゾ抵
抗素子２３が接続されている。ピエゾ抵抗素子２３のも
う一方の端子は接地電位に固定されている。ピエゾ抵抗
素子２３の裏面にＳｉＯ ₂膜２５を介して接続されてい
るシリコン基板２４は、裏面から、たとえば水酸化カリ
ウムなどの異方性エッチング液によりエッチングされて
凹部２８が形成されている。裏面からの圧力変化にピエ
ゾ抵抗素子２３が敏感に感じるようにシリコン基板２４
は薄膜化されている。

【００２９】その動作について簡単に説明する。圧力が
加わっていない平衡状態において、微小電子源１３の電
位は、陽極１９の電位から微小電子源１３の閾値を除
し、さらにピエゾ抵抗素子２３による電圧降下分を加え
た電位になっている。従ってそれに見合った電子が放出
されている。圧力が変化しピエゾ抵抗素子２３の抵抗値
が変化すると、微小電子源１３の電位も変化し、圧力が
加わっていないときの放出電子量から変化をする。

【００３０】この検出素子を１次元以上に並べることに
より、圧力の空間的な分布を検出可能である。また、２
次元アレイ状に作製した素子と陽極１９を一体型で形成
することも可能である。その場合、図５に示すように各
素子を密封しその中を真空に保つことで実現できる。

【００３１】図５に本発明による画像化の一方法を示
す。本発明においては出力を電子線の形で取り出してい
るため、例えば図２に示す実施例のように個々の素子を
２次元上に並べておき、陽極１９をその微小電子源１３
の電子ビームの放出方向に、それらの素子に向かい合わ
せて配置しておく。陽極１９は例えばガラス基板２６に
透明電極部材を付着することにより形成することができ
る。透明電極部材表面に蛍光体を塗布したものを用いれ
ば、電子線の強弱の２次元分布を蛍光体の発光の強度分
布として観察することができる。なお、このときの素子
構造としてはゲート電極１８付き、またはなしのどちら
でも良い。

【００３２】画像化の他の方法においては、例えば、上
記実施例に示した個々の素子が２次元的に配置される。
そして、それぞれの素子のゲート電極１８を各素子ごと
に順次切り替える機構が形成される。この機構は例えば
微小電子源１３が形成されているシリコン基板１０上ま
たは別基板（図示せず）上に形成されたシフトレジスタ
などを用いて形成することが可能である。また、陽極１
９としては金属板、シリコンなどの半導体膜、表面電極
付きガラス基板、もしくはそれに蛍光体を塗布したもの
など、導電性があればいずれでも良い。

【００３３】ゲート電極１８を順番に切り替えることに
より、それぞれの素子の出力信号が順番に陽極１９に到
達するので、陽極１９に流れる電流をモニターし、ゲー
ト１８を切り替えるタイミングに対応させることによ
り、それぞれの場所の素子の出力値を知ることができ
る。言い換えるとゲート電圧の切り替えと出力信号の同
期をとることにより、検出された２次元情報をテレビな
どのモニタやコンピュータのモニタに映し出すことが可
能となる。このようにして、陽極１９が複数の微小電子
源１３からの出力である電子の分布を、電気信号として
検出することが可能となる。

【００３４】また図７に示すように、陽極１９として例
えばモリブデン４１とアモルファスシリコン４２などに
よる積層材料を用い、例えば１０ＫＶ程度の電圧を陽極
１９に印加する。微小電子源１３から放出された電子を
十分に加速して、アモルファスシリコン４２内で、例え
ばインパクトイオン化を引き起こし、電子の増幅を行う
ことも可能である。この場合のアモルファスシリコンと
しては例えば水素化アモルファスシリコンが好適であ
る。

【００３５】また、微小電子源１３に容量を付加し、さ
らに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を付加する
ことにより、上記容量に所定の時間間隔の電気信号を蓄
積する。そして、上記容量に蓄積された信号を順次読み
出すことにより、微小電子源１３からの出力である電子
の分布を電気信号として出力することが可能である。

【００３６】例えば図８に上記の動作が可能な素子構造
の一実施例を示す。光受光領域、兼電子蓄積領域は半導
体のｐｎ接合（ｐ−Ｓｉ基板４７、ｎ−Ｓｉ領域４４）
により形成されており、ｎ−Ｓｉ領域４４は電気的に浮
いている。そして、ｐ−Ｓｉ基板４７、ｎ−Ｓｉ領域４
４、４８、ゲート絶縁膜４６、ゲート電極４５によりト
ランジスタが形成されている。トランジスタのゲート電
極４５にこのトランジスタのしきい値以上の電圧が印加
されると領域４４に溜まっていた電子が微小電子源領域
１３に移り、電子が放出される。そうすると、領域４４
には微小電子源１３のゲート１８の電圧から微小電子源
１３のしきい値電圧を除いた値に逆バイアスされ、ゲー
ト電極４５に印加された電圧がなくなると、領域４４は
再び電気的に浮いた状態となり、容量４３に相当するｐ
ｎ接合の空乏層が広がる。この領域に光等が入射すると
電子が発生し領域４４に蓄積される。再びゲート電極４
５にこのトランジスタのしきい値以上の電圧が印加され
ると領域４４に溜まっていた電子が微小電子源領域１３
に移り、電子が放出される。以上の繰り返しで信号の読
み出しを行うことができる。

【００３７】基本的な微小電子源１３の一形成方法を図
６に示す。例えば、シリコン基板３０を熱酸化し約３０
０ｎｍのＳｉＯ₂膜３１を形成する（ａ）。次に直径４
ミクロン程度のＳｉＯ₂膜３２が残るようにパターンニ
ングを行う（ｂ）。このＳｉＯ₂膜３２をマスクとして
ドライエッチング法などにより等方的にシリコン基板３
０をエッチングし、微小電子源１３の先端部３３を形成
する（ｃ）。次に、先端部３３の尖鋭化と、電気的絶縁
を目的として酸化により約１０ｎｍのＳｉＯ₂膜３４を
形成する（ｄ）。

【００３８】さらにその上に電子ビーム蒸着法などによ
りＳｉＯ₂膜３５を約１ミクロン堆積し、その上に例え
ばモリブデンなどのゲート電極となる金属膜３６を約２
００ｎｍ堆積する（ｅ）。その後、フッ酸に素子を浸け
ることによりＳｉＯ₂の露出した部分をエッティング
し、微小電子源１３の先端部３３上のＳｉＯ₂膜３２、
３５および金属膜３６を除去することにより、直径３μ
ｍ、高さ１μｍ程度の微小電子源１３が完成する
（ｆ）。

【００３９】図１に示す様に、ドレイン１２上に微小電
子源１３を形成する場合の製造方法の一実施例を以下説
明する。例えば、まず上記（ａ）〜（ｃ）の処理（ゲー
ト金属の堆積前まで）を行ったのちに、一般的なＭＯＳ
トランジスタプロセス処理を行い、トランジスタのゲー
ト酸化膜、トランジスタのゲート電極（多結晶シリコ
ン）を形成する。このときに微小電子源のゲート電極も
多結晶シリコンを用いて同時に作製する。次にソース、
ドレイン領域（微小電子源が作製されているところ）を
拡散またはイオン注入の技術により形成する。以上のよ
うな工程で図１の構造を形成し得る。

【００４０】基板１０上への焦電体１７の形成は、例え
ば蒸着、スパッタ、気相成長など任意の方法を使用し、
適切な条件により焦電体膜を形成した後、光リソグラフ
ィ法によりパターン化して形成する。なお必要があれば
リフトオフ法を用いることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば微小電界放出型微小電子源の電位を物理・化学センサ
などで制御することにより微小電子源からの放出電子量
を可変できる。物理・化学量を電子線の量に変換するこ
とにより、１次元以上に並べられた本発明の検出素子を
用いて容易に、その空間分布を観測可能となる。またこ
の素子を２次元的に配置し、その検出素子に容量を付加
し、信号を一定時間蓄積して、時系列で出力することに
より、高感度な物理・化学現象の撮像素子に応用するこ
とができる。

【００４２】本発明のいくつかの実施例について図示し
また説明したが、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、種
々の変形が可能であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度検出素子の要部の断面を示す図で
ある。

【図２】２次元的に本発明の温度検出素子を配置した構
造を示す図である。

【図３】本発明の光検出素子の要部の断面を示す図であ
る。

【図４】本発明の圧力検出素子の要部の断面を示す図で
ある。

【図５】本発明における画像化方法を示す断面図であ
る。

【図６】微小電子源の形成方法を示す図である。

【図７】本発明の電子増倍による検出素子を示す図であ
る。

【図８】本発明の容量付加検出素子を示す図である。

【符号の説明】

１０ … ｐ型シリコン基板１１、１２ … ｎ拡散領域１３ … 電子源１４ … ゲート酸化膜１５ … ゲート電極１６ … グランドライン１７ … 焦電体１８ … 電子源ゲート電極１９ … 陽極２０ … ｎ型領域２１ … 電子源の先端部２２ … ｐｎ接合２３ … ピエゾ抵抗素子２４ … シリコン基板２５ … ＳｉＯ₂膜２６ … 基板２７ … 封止部材２８ … 凹部３０ … シリコン基板３１、３２、３４、３５ … ＳｉＯ₂膜３３ … 先端部３６ … 金属膜４１ … モリブデン４２ … アモルファスシリコン４３ … 容量４４、４８ … ｎ−Ｓｉ領域４５ … ゲート電極４６ … ゲート絶縁膜４７ … ｐ−Ｓｉ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０１Ｌ 5/00 １０１Ｇ０１Ｌ 5/00 １０１ＺＨ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 ＣＨ０１Ｌ 29/84 Ｈ０１Ｌ 29/84 Ｂ (56)参考文献特開平10−54759（ＪＰ，Ａ) 特開平９−134685（ＪＰ，Ａ) 特開平９−63467（ＪＰ，Ａ) 特開平９−45226（ＪＰ，Ａ) 特開平９−17328（ＪＰ，Ａ) 特開平９−15259（ＪＰ，Ａ) 特開平４−88745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 1/18 G01D 7/00 G01J 1/02 G01J 5/02 G01K 7/00 G01L 5/00 H01J 31/12 H01L 29/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物理・化学現象の検出装置であって、電界放出型微小電子源と、前記電界放出型微小電子源に
接続された物理・化学現象検出センサとを有する検出素
子を具備し、前記センサが前記電界放出型微小電子源か
ら放出される電子量を制御することを特徴とする検出装
置。
【請求項２】前記電界放出型微小電子源はその先端部
近傍にゲート電極を具備していることを特徴とする請求
項１記載の検出装置。
【請求項３】複数個の前記検出素子が少なくとも１次
元に配列されていることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の検出装置。
【請求項４】前記センサが焦電体とＦＥＴとの組によ
り形成され、前記焦電体の出力が前記ＦＥＴのゲートに
接続されている温度センサであることを特徴とする請求
項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項５】前記センサがｐ型基底部とｎ型部分とか
らなる半導体ｐｎ接合を有する光検出センサであり、前記ｎ型部分の表面に前記電界放出型微小電子源が配置
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】前記光検出センサは光透過可能な基板上
に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の検
出装置。
【請求項７】前記ｐｎ接合はその空乏層内で雪崩増倍
を生じさせるｐｎ接合であることを特徴とする請求項４
乃至請求項６のいずか１項に記載の検出装置。
【請求項８】前記センサが圧力検出センサであること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
載の検出装置。
【請求項９】前記圧力検出セッサがピエゾ抵抗素子を
有することを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
【請求項１０】前記電界放出型微小電子源に対向して
陽極が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請
求項９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】前記陽極と前記電界放出型微小電子源
の間に少なくとも１つ以上の収束電極または偏向電極が
配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の検
出装置。
【請求項１２】前記陽極が蛍光膜を有し、複数の前記
電界放出型微小電子源の出力である電子分布を２次元的
に観察可能にすることを特徴とする請求項１０または請
求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】前記陽極が複数の前記電界放出型微小
電子源からの出力である電子の分布を電気信号として検
出可能にすることを特徴とする請求項１０または請求項
１１に記載の検出装置。
【請求項１４】前記陽極により前記電界放出型微小電
子源から放出された電子を加速して電子の増幅を生じさ
せることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記
載の検出装置。
【請求項１５】前記電界放出型微小電子源に容量を付
加し、さらに電子の放出を所定の時間間隔で行う手段を
付加することにより、前記容量に前記所定の時間間隔の
電気信号を蓄積することを特徴とする請求項１乃至請求
項１３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１６】前記容量に蓄積された信号を順次読み
出す手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の
検出装置。