JP2006073669A - Sensor, sensor array and current measurement device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compact sensor whereby a large current output is obtained. <P>SOLUTION: The sensor comprises a photoelectromotive force generator using a film structure object 26 formed of a polycrystal calcination object of a photo voltage material by dielectrics, the bulk flake of a single crystal, a thin film or a thick film, and a pair of electrodes sandwiching the photoelectromotive force generator. The pair of electrodes are a lower electrode composed of a titanium (Ti) film 24 and a platinum (Pt) film 25, and an upper electrode 27 composed of a tin addition indium oxide (ITO) film. By such a composition, electric power is generated according to the energy of light irradiated to the film structure object 26 serving as the photoelectromotive force generator. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はセンサ、センサアレイ、電流測定装置に関し、特に紫外線領域の電磁波を入力エネルギーとするセンサ、センサアレイ、電流測定装置に関する。   The present invention relates to a sensor, a sensor array, and a current measuring device, and more particularly to a sensor, a sensor array, and a current measuring device that use electromagnetic waves in the ultraviolet region as input energy.

近年、紫外線リソグラフィー等の普及に伴い、工業プロセスにおける紫外線センサの重要性は増している。また、環境モニタ用の紫外線センサも、照射紫外線量の多い地域、乳幼児・白人等の紫外線弱者向けにその必要性が増している。また、さらに携帯用電子機器の多機能化技術として小型高性能な紫外線センサの開発が期待されている。   In recent years, with the spread of ultraviolet lithography and the like, the importance of ultraviolet sensors in industrial processes is increasing. In addition, the necessity of an ultraviolet sensor for environmental monitoring is increasing for areas with a large amount of irradiated ultraviolet rays, and for weak UV rays such as infants and whites. In addition, development of a small and high-performance ultraviolet sensor is expected as a technology for multifunctional portable electronic devices.

従来技術としての紫外線センサは次のようなものが知られている。
（１）シリコン半導体を用いた紫外線センサ（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
シリコンのＰ型及びＮ型半導体によりＰＮ接合界面を、接合や積層等により作成する。例えば、図６に示されているように、Ｎ型シリコン基板５１上に、Ｐ＋型不純物層５２、Ｎ＋型拡散層５６を作成する。さらに、半導体界面に電圧を印加できるような1対の電極を形成する。ここでは、Ｐ＋型不純物層５２と接続されるアルミニウム電極５４、Ｎ＋型拡散層５６と接続されるアルミニウム電極５５が設けられている。これらの電極には、外部から電圧を印加しておく。なお、同図において、５３はＳｉ酸化膜である。 The following are known ultraviolet sensors as conventional techniques.
(1) Ultraviolet sensor using silicon semiconductor (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)
A PN junction interface is formed by bonding, lamination, or the like using silicon P-type and N-type semiconductors. For example, as shown in FIG. 6, a P + type impurity layer 52 and an N + type diffusion layer 56 are formed on an N type silicon substrate 51. Further, a pair of electrodes that can apply a voltage to the semiconductor interface is formed. Here, an aluminum electrode 54 connected to the P + type impurity layer 52 and an aluminum electrode 55 connected to the N + type diffusion layer 56 are provided. A voltage is applied to these electrodes from the outside. In the figure, reference numeral 53 denotes a Si oxide film.

このように作成された紫外線センサのＰＮ接合界面に紫外線ｈνが入射すると、膜内で電子及びホール対が生成され、これが電極５４、５５を通じて検出される。この紫外線センサは、主として２５０[ｎｍ]以上の長波長紫外線をセンシング対象としている。この場合、半導体のバンドギャップエネルギーが可視光領域にあることが多く、可視光を遮断するためのＵＶ透過フィルター５７が必要となる。   When the ultraviolet ray hν is incident on the PN junction interface of the ultraviolet sensor thus created, an electron and hole pair is generated in the film, and this is detected through the electrodes 54 and 55. This ultraviolet sensor mainly targets long wavelength ultraviolet rays of 250 [nm] or more. In this case, the band gap energy of the semiconductor is often in the visible light region, and a UV transmission filter 57 for blocking visible light is required.

（２）ダイヤモンド薄膜を用いた紫外線センサ（例えば、特許文献３参照）
ダイヤモンドはアンドープ状態では絶縁体であるが、不純物元素をドープすることによって半導体化することができる。図７に示されているように、基板６１上に、ドープされたダイヤモンド膜６２を形成する。このダイヤモンド膜６２に第１電極６３、第２電極６４を接続し、上記（１）と同様な方法によって、紫外線センシングを行う。この紫外線センサは、主として２５０[ｎｍ]以下の短波長紫外線をセンシング対象としている。 (2) Ultraviolet sensor using diamond thin film (for example, see Patent Document 3)
Diamond is an insulator in an undoped state, but can be made into a semiconductor by doping an impurity element. As shown in FIG. 7, a doped diamond film 62 is formed on the substrate 61. The first electrode 63 and the second electrode 64 are connected to the diamond film 62, and ultraviolet sensing is performed by the same method as in (1) above. This ultraviolet sensor mainly targets short wavelength ultraviolet rays of 250 [nm] or less.

（３）硫化亜鉛を用いた紫外線センサ（例えば、特許文献４参照）
紫外線に感光性のある誘電体物質として硫化亜鉛を用い、上部と下部の電極に挟まれた積層構造によりキャパシタを形成する。図８に示されているように、感光性誘電体７３及び下層誘電体７４を用い、これらの上側に透明な上部電極７２及び透明材７１を設ける。また、これらの下側に下層電極７５及び保護材７６を設ける。このように構成すれば、上部電極７２と下層電極７５との間にキャパシタＣが形成される。そして、感光性誘電体７３に光が進入すると、感光性誘電体７３の誘電率が変化するため、その変化により光強度を検知できる。例えば、図９に示されているように、このキャパシタを有する光センサ８１を、ＣＲ発振器８２（又はＬＣ発振器）のキャパシタとして利用し、その発振器の発振周波数を周波数カウンタ８３で計数して容量変化を検知し、その変化をマイコン８４で処理すれば、光強度を検知できる。 (3) Ultraviolet sensor using zinc sulfide (see, for example, Patent Document 4)
Using zinc sulfide as a dielectric material sensitive to ultraviolet rays, a capacitor is formed by a laminated structure sandwiched between upper and lower electrodes. As shown in FIG. 8, a photosensitive dielectric 73 and a lower dielectric 74 are used, and a transparent upper electrode 72 and a transparent material 71 are provided above them. In addition, a lower layer electrode 75 and a protective material 76 are provided below these. With this configuration, the capacitor C is formed between the upper electrode 72 and the lower electrode 75. When light enters the photosensitive dielectric 73, the dielectric constant of the photosensitive dielectric 73 changes, so that the light intensity can be detected by the change. For example, as shown in FIG. 9, an optical sensor 81 having this capacitor is used as a capacitor of a CR oscillator 82 (or LC oscillator), and the oscillation frequency of the oscillator is counted by a frequency counter 83 to change the capacitance. If the change is processed by the microcomputer 84, the light intensity can be detected.

（４）誘電体結晶の容量変化を用いた紫外線センサ（例えば、特許文献５参照）
図１０（ａ）に示されているように、誘電体結晶９２の上に金電極９３を形成し、コンデンサ９１を構成する。さらに、ストライプ状の間隔９４を介して光照射手段９７によって光を照射する。
そして、同図（ｂ）に示されているように、金電極９３には配線１０３、配線９８によって容量９６が接続されることで、コンデンサ９１の容量変化を検出する。また、コンデンサ９１を恒温槽９５に入れることで、誘電体結晶９２を相転移温度近傍に維持する。光照射手段９７には、入力手段１０２への入力信号が配線１０１を介して制御手段１００に入力され、配線９９を介して光照射手段９７を制御することで光を誘電体結晶９２に照射する。電場又は磁場を印加して結晶の誘電率を制御することによってその容量変化を高感度に検知できる。また、結晶のバンドギャップエネルギーは可視光よりも大きいものを用いる。 (4) Ultraviolet sensor using capacitance change of dielectric crystal (for example, see Patent Document 5)
As shown in FIG. 10A, a gold electrode 93 is formed on a dielectric crystal 92 to constitute a capacitor 91. Further, light is irradiated by the light irradiation means 97 through the stripe-shaped intervals 94.
Then, as shown in FIG. 5B, the capacitance change of the capacitor 91 is detected by connecting the capacitance 96 to the gold electrode 93 by the wiring 103 and the wiring 98. In addition, by placing the capacitor 91 in the thermostatic chamber 95, the dielectric crystal 92 is maintained near the phase transition temperature. An input signal to the input means 102 is input to the light irradiation means 97 via the wiring 101 to the control means 100, and the light is irradiated to the dielectric crystal 92 by controlling the light irradiation means 97 via the wiring 99. . By controlling the dielectric constant of the crystal by applying an electric field or a magnetic field, the capacitance change can be detected with high sensitivity. Further, the crystal has a band gap energy larger than that of visible light.

（５）ところで、紫外線に対する感光特性としては、上記以外にも誘電体の光起電力効果を利用することが考えられる。この特性は従来、以下のような応用が提案されてきている。
（ア）光スイッチ（例えば、非特許文献１参照）
（イ）光歩行ロボット（例えば、非特許文献２参照）
（ウ）光マイクログリッパ（例えば、非特許文献３参照）
（エ）光駆動機構（例えば、非特許文献４参照）
（オ）静電型モータ（例えば、特許文献６参照）
（カ）無索電力供給方法（例えば、特許文献７参照）
この光起電力効果を示す主な物質としてはチタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）が用いられている。ＰＬＺＴ素子自体の特性向上のための技術開発も行われてきている（例えば、特許文献８〜特許文献１０参照）。 (5) By the way, as a photosensitive characteristic against ultraviolet rays, it is conceivable to use the photovoltaic effect of a dielectric other than the above. The following applications have been proposed for this characteristic.
(A) Optical switch (for example, see Non-Patent Document 1)
(A) Optical walking robot (for example, see Non-Patent Document 2)
(C) Optical micro gripper (for example, see Non-Patent Document 3)
(D) Light driving mechanism (for example, see Non-Patent Document 4)
(E) Electrostatic motor (for example, see Patent Document 6)
(F) Non-electric power supply method (for example, refer to Patent Document 7)
As a main substance exhibiting the photovoltaic effect, lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) is used. Technology development for improving the characteristics of the PLZT element itself has also been performed (see, for example, Patent Documents 8 to 10).

さらに一般にはｎＡレベルである光起電流を向上させるための感光性構造体が、特願２００３−１１１０８６の明細書に記載されている。同明細書では、膜状構造体の上下方向に電極を配置することによって縦型の積層構造体を形成することで出力電流の向上を実現している。
特開平７−１６２０２４号公報 特開平７−１６２０２５号公報 特開平１１−２８４５３１号公報 特開２００３−２９４５２７号公報 特開２００３−２０９２６６号公報 特開２００２−０７８３６０号公報 特許３２６５４７９号公報 特許２７１６０８３号公報 特許３０４１４０９号公報 特許３１０６１８７号公報 M.Tanimura and K.Uchino; Sensors and Materials 1(1988) 47-56 K.Uchino; J.Rob.Mech. 1(1989)124-127） 服部、福田、丸橋、松浦、永守 日本機械学会論文集Ｃ59(1993)799-806 H.Ishihara and T.Fukuda; J.Rob.Mech. 11(1999) 436-442 Further, a photosensitive structure for improving the photocurrent which is generally at the nA level is described in the specification of Japanese Patent Application No. 2003-11086. In this specification, an output current is improved by forming a vertical stacked structure by arranging electrodes in the vertical direction of the film-like structure.
JP-A-7-162024 JP-A-7-162025 Japanese Patent Laid-Open No. 11-284531 JP 2003-294527 A JP 2003-209266 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-078360 Japanese Patent No. 3265479 Japanese Patent No. 2716083 Japanese Patent No. 3041409 Japanese Patent No. 3106187 M. Tanimura and K. Uchino; Sensors and Materials 1 (1988) 47-56 K. Uchino; J. Rob. Mech. 1 (1989) 124-127) Hattori, Fukuda, Maruhashi, Matsuura, Nagamori The Japan Society of Mechanical Engineers Proceedings C59 (1993) 799-806 H. Ishihara and T. Fukuda; J. Rob. Mech. 11 (1999) 436-442

しかしながら、上記の技術には以下に示すような問題点が存在する。
半導体を用いる方法（特許文献１から特許文献３）では、異種材料の界面を接合または積層のパターニング等を用いて作成することが必要である。さらに、これらの材料と接触して作成した電極を通じて界面に電圧を印加できるようにすることが必要であり、これに伴って電圧印加回路、電源の装備が必要となる。 However, the above technique has the following problems.
In a method using a semiconductor (Patent Document 1 to Patent Document 3), it is necessary to create an interface of different materials using bonding or lamination patterning. Furthermore, it is necessary to be able to apply a voltage to the interface through an electrode formed in contact with these materials, and accordingly, a voltage application circuit and a power supply are required.

容量変化を用いる方法（特許文献４、特許文献５）においては次のような問題点が存在する。特許文献４においては、外部にＣＲ発振器またはＬＲ発振器を配置することが必要になる。特許文献５においては、温度制御装置の配置が必要である。臨界状態にセンサ材料を維持することが必要である。また、素子へ電場または磁場を印加することが必要である。   The methods using the capacitance change (Patent Documents 4 and 5) have the following problems. In Patent Document 4, it is necessary to arrange a CR oscillator or an LR oscillator outside. In patent document 5, arrangement | positioning of a temperature control apparatus is required. It is necessary to maintain the sensor material in a critical state. In addition, it is necessary to apply an electric field or a magnetic field to the element.

ここで、強誘電体の光起電力効果には特許文献１〜５において不可欠であった外部からの電圧印加は必要であるが、その応用を検討するにあたって、以下に示すような問題点が存在する。
まず、上記従来技術（非特許文献１から非特許文献４、特許文献６から特許文献１０参照）で用いられているセラミックス多結晶体のＰＬＺＴ素子の場合には光起電力効果により発生する電圧はｋＶ以上で高いものの、発生電流がｎＡのレベルで小さい。電流が少なくとも３桁程度大きくなることによって既存の電子機器との整合性を向上させることが必要である。 Here, for the photovoltaic effect of the ferroelectric, it is necessary to apply an external voltage, which was indispensable in Patent Documents 1 to 5. However, there are problems as shown below in examining the application. To do.
First, in the case of the ceramic polycrystalline PLZT element used in the above-described conventional technology (see Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 4 and Patent Document 6 to Patent Document 10), the voltage generated by the photovoltaic effect is Although it is high at kV or higher, the generated current is small at the level of nA. It is necessary to improve the compatibility with existing electronic devices by increasing the current by at least about 3 digits.

一方、電圧に関してはＶレベルで十分応用可能である。特許文献１０では単結晶材料が用いられているが、光起電力特性としては多結晶焼成体と同等の特性である。また従来は光起電力素子として多結晶焼結体（バルク体）や単結晶を用いてＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）等の電子機器へ搭載する際に、接着剤等を使用する必要があり、品質保証やダンピングの観点から問題があった。   On the other hand, the voltage can be applied sufficiently at the V level. In Patent Document 10, a single crystal material is used, but the photovoltaic characteristic is equivalent to that of a polycrystalline fired body. Conventionally, when a polycrystalline sintered body (bulk body) or a single crystal is used as a photovoltaic element and mounted on an electronic device such as MEMS (Micro Electro Mechanical System), it is necessary to use an adhesive or the like. There were problems from the viewpoint of quality assurance and dumping.

さらに、上記特願２００３−１１１０８６の明細書に記載されている機能性構造体は、紫外線に対する電気出力を出すことができるものの、極微小電流を計測することの可能な特殊な計測器に接続して始めてその性能評価を行うことができる、といった問題点がある。
また、センサとして利用するためには演算及び外部表示機能を付加させる必要がある。さらには、工業用として利用する際には蓄積線量の表示が必要となるが、そのような演算機能を持つ制御回路を付加する必要があった。 Furthermore, the functional structure described in the specification of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2003-111086 is connected to a special measuring instrument capable of measuring an extremely small current, although it can output an electric output with respect to ultraviolet rays. There is a problem that the performance evaluation can be performed only for the first time.
Moreover, in order to use as a sensor, it is necessary to add a calculation and an external display function. Furthermore, when it is used for industrial purposes, it is necessary to display the accumulated dose, but it is necessary to add a control circuit having such a calculation function.

そこで、ＭＥＭＳプロセスや半導体製造プロセスと整合性の良い薄膜及び厚膜形成法による光起電力素子の積層構造体を用い、外部回路を組み込んだ紫外線センサの開発が期待されている。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、半導体センサにおいては不可欠であった外部電圧印加が不要であるコンパクトで大きな電流出力の得られるセンサ、センサアレイ、電流測定装置を実現することである。 Therefore, development of an ultraviolet sensor incorporating an external circuit using a laminated structure of photovoltaic elements by a thin film and thick film forming method having good consistency with a MEMS process and a semiconductor manufacturing process is expected.
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a compact, large current output sensor, sensor array, and current that do not require external voltage application, which is indispensable for semiconductor sensors. It is to realize a measuring device.

本発明の請求項１によるセンサは、誘電体の膜構造体を用いた光起電力部と、前記光起電力部を挟んで設けられた一対の電極とを含み、前記光起電力部に照射される光のエネルギーに応じた電力を、バイアス電圧を印加することなく導出することを特徴とする。このようにすれば、半導体センサにおいては不可欠であった外部電圧印加が不要であるコンパクトで大きな電流出力の得られるセンサを構成できる。   The sensor according to claim 1 of the present invention includes a photovoltaic unit using a dielectric film structure and a pair of electrodes provided with the photovoltaic unit interposed therebetween, and irradiates the photovoltaic unit. The electric power according to the energy of the emitted light is derived without applying a bias voltage. In this way, it is possible to configure a compact sensor capable of obtaining a large current output that does not require application of an external voltage, which is indispensable in a semiconductor sensor.

本発明の請求項２によるセンサは、請求項１において、誘電体の膜構造体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による、薄膜、厚膜、バルク薄片のうち少なくとも１種類が用いられていることを特徴とする。このようにすれば、半導体センサにおいては不可欠であった外部電圧印加が不要であるコンパクトで大きな電流出力の得られるセンサを、容易に構成できる。   A sensor according to a second aspect of the present invention is the sensor according to the first aspect, wherein the dielectric film structure includes at least one of a thin film, a thick film, and a bulk flake made of either a polycrystal or a single crystal. It is used. In this way, a compact sensor capable of obtaining a large current output that does not require application of an external voltage, which is indispensable in a semiconductor sensor, can be easily configured.

本発明の請求項３によるセンサは、請求項１又は２において、前記光起電力部と前記一対の電極とが同一層に横に配列された構造になっていることを特徴とする。このように構成すれば、光の入射方向と分極方向とが垂直である場合に、金属電極を用いることができる。
本発明の請求項４によるセンサは、請求項１又は２において、前記光起電力部と前記一対の電極とが縦に積層された構造になっており、前記一対の電極の少なくとも一方が透光性を有する材料によって構成されていることを特徴とする。このように構成すれば、光の入射方向と分極方向とが平行である場合でも、光起電力部に光を照射できる。透光性を有する材料には、例えば、錫添加酸化インジウム、酸化ジルコニウム等を用いることができる。 The sensor according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 1 or 2, the photovoltaic portion and the pair of electrodes are arranged side by side in the same layer. If comprised in this way, a metal electrode can be used when the incident direction and polarization direction of light are perpendicular | vertical.
A sensor according to a fourth aspect of the present invention is the sensor according to the first or second aspect, wherein the photovoltaic portion and the pair of electrodes are vertically stacked, and at least one of the pair of electrodes is transparent. It is comprised by the material which has property. If comprised in this way, even when the incident direction and polarization direction of light are parallel, light can be irradiated to a photovoltaic part. As the light-transmitting material, for example, tin-added indium oxide, zirconium oxide, or the like can be used.

本発明の請求項５によるセンサは、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、前記光起電力部は、鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体のいずれか一方によって構成されていることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。
本発明の請求項６によるセンサは、請求項５において、前記鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による少なくとも１種類の化合物からなる母材材料が、単独使用されていることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。 A sensor according to a fifth aspect of the present invention is the sensor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the photovoltaic portion is configured by one of a lead-containing dielectric and a non-lead-containing dielectric. It is characterized by being. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.
A sensor according to a sixth aspect of the present invention is the sensor according to the fifth aspect, wherein the lead-containing dielectric material and the non-lead-containing dielectric material are formed of at least one compound of either a polycrystalline material or a single crystal material. The material is characterized by being used alone. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項７によるセンサは、請求項５において、前記鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による少なくとも１種類の化合物からなる母材材料が、少なくとも１種類の微量添加物が加えられて使用されていることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。   A sensor according to a seventh aspect of the present invention is the sensor according to the fifth aspect, wherein the lead-containing dielectric material and the non-lead-containing dielectric material are formed of at least one compound of either a polycrystalline material or a single crystal material. The material is characterized in that it is used with at least one minor additive added. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項８によるセンサは、請求項７において、前記微量添加物には、タングステン、タンタル、ニオブ、鉄、銅、マグネシウム、ビスマス、イットリウム、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、マンガン、ニッケル、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ケイ素、錫、セレン、ネオジウム、エルベニウム、ツリウム、ハフニウム、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、イッテルビウム、リチウム、スカンジウム、バリウム、ランタン、アクチニウム、セリウム、ルテニウム、オスシウム、コバルト、パラジウム、銀、カドニウム、ホウ素、ガリウム、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、フッ素、テルル、ルテチウムのうち少なくとも１つが選択的に使用されることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。   The sensor according to claim 8 of the present invention is the sensor according to claim 7, wherein the trace additive includes tungsten, tantalum, niobium, iron, copper, magnesium, bismuth, yttrium, molybdenum, vanadium, sodium, potassium, aluminum, manganese, Nickel, zinc, calcium, strontium, silicon, tin, selenium, neodymium, erbenium, thulium, hafnium, praseodymium, promethium, samarium, eurobium, gadolinium, terbium, dysprosium, ytterbium, lithium, scandium, barium, lanthanum, actinium, cerium, Ruthenium, osmium, cobalt, palladium, silver, cadmium, boron, gallium, germanium, phosphorus, arsenic, antimony, fluorine, tellurium, lutetium Both one is characterized in that it is selectively used. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項９によるセンサは、請求項５から請求項８までのいずれか１項において、前記鉛含有誘電体は、PLZT、PZT、PMN、PbTiO3、PbTiO3-La(Zn2/3Nb1/3)O3 、PbTiO3-Pb(Mg1/2W1/2)O3、又は、0.91Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3が選択的に使用されてなることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。 The sensor according to claim 9 of the present invention is the sensor according to any one of claims 5 to 8, wherein the lead-containing dielectric is PLZT, PZT, PMN, PbTiO 3 , PbTiO 3 -La (Zn 2/3 Nb 1/3 ) O 3 , PbTiO 3 -Pb (Mg 1/2 W 1/2 ) O 3 , or 0.91Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O3-0.09PbTiO 3 is selectively used. It is characterized by. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項１０によるセンサは、請求項５から請求項８までのいずれか１項において、前記非鉛含有誘電体には、BaTiO3、LiNbO3、KNbO3、NaNbO3、(K,Na)NbO3、ZnO、SbSI、RbZnBr4、TGS、PVDF、P(VDF/TrFE), GaP、La2S3、Gd2S3、D2S3、CuPs5Br、Bi12SiO20、 Bi12GeO20、Bi12TiO20、Te、SiO2、HgS、(Ba、Ca)TiO3、CaBi4Ti4O15, Ba3TaGa3Si2O14, La3Ga5SiO14、 Ca3Ga2Ge4O14、 Sr3TaGa3Si2O14、BIT(Bi4-xPrxTi3O12)、BTZ(Ba(Ti1-xZrx)O3)、LNN((Li,Na)NbO3)が選択的に使用されてなることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。 A sensor according to a tenth aspect of the present invention is the sensor according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the lead-free dielectric includes BaTiO 3 , LiNbO 3 , KNbO 3 , NaNbO 3 , (K, Na ) NbO 3 , ZnO, SbSI, RbZnBr 4 , TGS, PVDF, P (VDF / TrFE), GaP, La 2 S 3 , Gd 2 S 3 , D 2 S 3 , CuPs 5 Br, Bi 12 SiO 20 , Bi 12 GeO 20 , Bi 12 TiO 20 , Te, SiO 2 , HgS, (Ba, Ca) TiO 3 , CaBi 4 Ti 4 O 15 , Ba 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , La 3 Ga 5 SiO 14 , Ca 3 Ga 2 Ge 4 O 14 , Sr 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , BIT (Bi 4-x Pr x Ti 3 O 12 ), BTZ (Ba (Ti 1-x Zr x ) O 3 ), LNN ((Li, Na) NbO 3 ) is selectively used. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項１１によるセンサは、請求項１から請求項１０までのいずれか１項において、前記光起電力部の形成には、酸化物焼成法、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スパッタリング、電子ビーム蒸着、レーザ蒸着法、真空蒸着法、ＭＯＣＶＤ法、ＣＶＤ法、電気泳動法、界面重合法、水熱合成法、ガスデポジション法、エアロゾルデポジション法、スプレーコーティング法、及び、スクリーン印刷法のうちの少なくとも１つの方法が用いられていることを特徴とする。このようにすれば、好適な特性を有するセンサが得られる。   The sensor according to an eleventh aspect of the present invention is the sensor according to any one of the first to tenth aspects, wherein the photovoltaic portion is formed by an oxide baking method, a sol-gel method, a MOD method, sputtering, an electron beam. Vapor deposition, laser deposition, vacuum deposition, MOCVD, CVD, electrophoresis, interfacial polymerization, hydrothermal synthesis, gas deposition, aerosol deposition, spray coating, and screen printing At least one of the following methods is used. In this way, a sensor having suitable characteristics can be obtained.

本発明の請求項１２によるセンサは、請求項１１において、前記光起電力部の形成には、基板加熱、マイクロ波照射、レーザアニール等の熱アシスト、プラズマやレーザ照射による表面活性化、及び、減増圧やガス置換等の雰囲気制御のうちの少なくとも１つの方法が、補助プロセスとして、更に、用いられていることを特徴とする。このようにすれば、センサを好適に作成することができる。   The sensor according to a twelfth aspect of the present invention is the sensor according to the eleventh aspect, wherein the photovoltaic portion is formed by heat assist such as substrate heating, microwave irradiation, laser annealing, surface activation by plasma or laser irradiation, and At least one of atmospheric pressure control such as pressure reduction and gas replacement is further used as an auxiliary process. In this way, a sensor can be suitably created.

本発明の請求項１３によるセンサアレイは、請求項１から請求項１２のいずれか１項のセンサを構成する光起電力部及び一対の電極が少なくとも１方向に連続して配置されてなることを特徴とする。このように、光起電力材料が複数層縦方向に積層又は少なくとも一方向に複数個平面状に配置された構成を採用すれば、出力電力を増幅することが可能であり、大面積での検出が可能である。   A sensor array according to a thirteenth aspect of the present invention includes a photovoltaic unit and a pair of electrodes constituting the sensor according to any one of the first to twelfth aspects that are continuously arranged in at least one direction. Features. In this way, by adopting a structure in which photovoltaic materials are stacked in a plurality of layers in the vertical direction or arranged in a plurality of planes in at least one direction, the output power can be amplified and detected in a large area. Is possible.

本発明の請求項１４によるセンサアレイは、所定方向に配列された第１の電極群と、前記第１の電極群の配列方向と交差する方向に配列された第２の電極群とを含み、前記第１の電極群と前記第２の電極群との交差点に前記誘電体を用いた光起電力部が設けられることにより、請求項４から請求項１２のいずれか１項のセンサが前記交差点に形成され、形成されたセンサそれぞれの出力を導出するようにしたことを特徴とする。このように構成すれば、センサそれぞれの出力によって光照射位置を特定することができる。   A sensor array according to claim 14 of the present invention includes a first electrode group arranged in a predetermined direction, and a second electrode group arranged in a direction intersecting with the arrangement direction of the first electrode group, The sensor according to any one of claims 4 to 12, wherein a photovoltaic unit using the dielectric is provided at an intersection between the first electrode group and the second electrode group. And the output of each of the formed sensors is derived. If comprised in this way, a light irradiation position can be pinpointed by the output of each sensor.

本発明の請求項１５による電流測定装置は、請求項１から請求項１２のいずれか１項のセンサ又は請求項１３もしくは請求項１４のセンサアレイを含み、その出力電流を演算する演算部を含むことを特徴とする。このように構成すれば、光照射によって導出される出力電流を測定できる。
本発明の請求項１６による電流測定装置は、請求項１５において、前記演算部の演算結果を表示する表示部を更に含むことを特徴とする。このように構成すれば、出力電流の測定値を視覚的に確認できる。 A current measuring device according to a fifteenth aspect of the present invention includes the sensor according to any one of the first to twelfth aspects or the sensor array according to the thirteenth or fourteenth aspect, and includes a calculation unit that calculates the output current. It is characterized by that. If comprised in this way, the output electric current derived | led-out by light irradiation can be measured.
The current measuring device according to a sixteenth aspect of the present invention is characterized in that in the fifteenth aspect, the current measuring device further includes a display unit for displaying a calculation result of the calculation unit. If comprised in this way, the measured value of output current can be confirmed visually.

本発明によれば、誘電体を用いた光起電力部と、この光起電力部を挟んで設けられた一対の電極とを含み、光起電力部に照射される光のエネルギーに応じた電力を導出する構成を採用することにより、半導体センサにおいては不可欠であった外部電圧印加が不要であるコンパクトで大きな電流出力の得られるセンサを実現できる。   According to the present invention, an electric power corresponding to the energy of light irradiated to the photovoltaic unit, including the photovoltaic unit using a dielectric and a pair of electrodes provided across the photovoltaic unit. By adopting the configuration for deriving the above, it is possible to realize a compact sensor capable of obtaining a large current output without applying an external voltage, which is indispensable for a semiconductor sensor.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（センサの構成）
図１は、本発明によるセンサの実施形態の構成を示すブロック図である。同図に示されているセンサは、紫外線感光部１を含んで構成されており、紫外線の照射量および蓄積電荷量を測定する機能を有する。
また、同図に示されているセンサは、演算回路２と、出力回路３と、表示部７とを含んで構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Sensor configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a sensor according to the present invention. The sensor shown in the figure is configured to include the ultraviolet photosensitive portion 1 and has a function of measuring the amount of ultraviolet irradiation and the amount of accumulated charge.
The sensor shown in the figure includes an arithmetic circuit 2, an output circuit 3, and a display unit 7.

演算回路２は、電流電圧変換部５と、マイコン６によって実現されるＡ／Ｄ変換器８とから構成されている。この演算回路２では、紫外線感光部１で発生した電流１４０を演算増幅器による電流電圧変換部５で電圧に変換する。さらに、変換後の電圧であるアナログ信号１５０を、Ａ／Ｄ変換部８によってデジタル信号に変換する。この変換後のデジタル信号を電流値に換算する演算を電流換算演算部９において行い、紫外線光量に比例した電流値データを算出する。さらに、電流値積算演算部１０において、電流値データを時間毎に積算し蓄積電荷量すなわち総電力量を算出する。電流換算演算部９の出力、及び電流値積算演算部１０の出力は、出力回路３として機能する、表示駆動信号変換部１１に入力される。この表示駆動信号変換部１１は、電流値データを、表示器４を駆動するための駆動信号に変換する。この変換後の駆動信号は、表示器４を有する表示部７に送出される。この表示駆動信号変換部１１は、マイコン６によって実現される。   The arithmetic circuit 2 includes a current / voltage converter 5 and an A / D converter 8 realized by a microcomputer 6. In the arithmetic circuit 2, the current 140 generated in the ultraviolet photosensitive unit 1 is converted into a voltage by the current-voltage converter 5 using an operational amplifier. Further, the analog signal 150 that is the converted voltage is converted into a digital signal by the A / D converter 8. The current conversion operation unit 9 performs an operation for converting the converted digital signal into a current value, and calculates current value data proportional to the amount of ultraviolet light. Further, the current value integration calculation unit 10 integrates the current value data for each time to calculate the accumulated charge amount, that is, the total power amount. The output of the current conversion calculation unit 9 and the output of the current value integration calculation unit 10 are input to the display drive signal conversion unit 11 that functions as the output circuit 3. The display drive signal converter 11 converts the current value data into a drive signal for driving the display 4. The converted drive signal is sent to the display unit 7 having the display 4. The display drive signal converter 11 is realized by the microcomputer 6.

表示器４は、電流表示部１２と、電荷表示部１３と、照射光量表示部１４と、蓄積線量表示部１５と、を含んで構成されており、出力回路３から送出される信号を受け文字に変換し表示を行う。これにより、センサの出力電流、及びこの出力電流を演算して算出した蓄積電荷量を表示することができる。
なお、マイコン６の動作させるために必要な電源は、電池により供給してもよいし、太陽電池により供給してもよい。 The display 4 includes a current display unit 12, a charge display unit 13, an irradiation light amount display unit 14, and an accumulated dose display unit 15, and receives a signal sent from the output circuit 3 and receives characters. Convert to and display. Thereby, the output current of the sensor and the accumulated charge amount calculated by calculating this output current can be displayed.
The power necessary for operating the microcomputer 6 may be supplied by a battery or a solar battery.

（紫外線感光部の構造）
図２は、膜構造体を使用した紫外線感光部１の積層構造例を示す図である。この紫外線感光部は、下から順に酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜２１、シリコン（Ｓｉ）基板２２、酸化シリコン膜２３、チタン（Ｔｉ）膜２４と白金（Ｐｔ）膜２５からなる下部電極、光起電力部となる膜構造体２６、錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）膜からなる上部電極２７から構成されている。つまり、この紫外線感光部は、光起電力部と、この光起電力部を挟んで設けられた一対の電極とを含み、光起電力部に照射される光のエネルギーに応じた電力を導出する機能を有している。 (Structure of UV sensitive part)
FIG. 2 is a diagram showing an example of a laminated structure of the ultraviolet photosensitive part 1 using a film structure. The ultraviolet photosensitive portion includes, in order from the bottom, a silicon oxide (SiO 2 ) film 21, a silicon (Si) substrate 22, a silicon oxide film 23, a lower electrode composed of a titanium (Ti) film 24 and a platinum (Pt) film 25, a photovoltaic device. A film structure 26 serving as a power section and an upper electrode 27 formed of a tin-added indium oxide (ITO) film are included. That is, the ultraviolet photosensitive part includes a photovoltaic part and a pair of electrodes provided with the photovoltaic part sandwiched therebetween, and derives electric power according to the energy of light applied to the photovoltaic part. It has a function.

膜構造体２６は、光起電力材料の多結晶焼成体、単結晶のバルク薄片又は薄膜若しくは厚膜により構成することができる。バルク薄片は、バルク体を１００μｍ以下に研磨や切断することで得られる。
光起電力材料としては、鉛含有誘電体又は非鉛含有誘電体を使用することが好ましい。鉛含有誘電体又は非鉛含有誘電体は、多結晶体もしくは単結晶体の単独もしくは複数の化合物からなる母材材料を、単独で使用するか、又は、それに微量添加物を単独もしくは複数加えて使用することが好ましい。 The film structure 26 can be constituted by a polycrystalline fired body of a photovoltaic material, a single crystal bulk flake, a thin film or a thick film. Bulk flakes can be obtained by polishing or cutting the bulk body to 100 μm or less.
As the photovoltaic material, it is preferable to use a lead-containing dielectric or a non-lead-containing dielectric. For lead-containing dielectrics or non-lead-containing dielectrics, a base material consisting of a single or a plurality of compounds of a polycrystal or a single crystal is used alone, or a trace additive is added alone or a plurality thereof. It is preferable to use it.

上記鉛含有誘電体としては、PLZT、PZT、PMN、PbTiO3、PbTiO3-La(Zn2/3Nb1/3)O3 、PbTiO3-Pb(Mg1/2W1/2)O3又は0.91Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3を使用することが好ましい。
上記非鉛含有誘電体としては、BaTiO3、LiNbO3、KNbO3、NaNbO3、(K,Na)NbO3, ZnO、SbSI、RbZnBr4、TGS、PVDF、P(VDF/TrFE), GaP、La2S3、Gd2S3、D2S3、CuPs5Br、Bi12SiO20、 Bi12GeO20、Bi12TiO20、Te、SiO2、HgS又は(Ba、Ca)TiO3、CaBi4Ti4O15, Ba3TaGa3Si2O14, La3Ga5SiO14, Ca3Ga2Ge4O14, Sr3TaGa3Si2O14, BIT(Bi4-xPrxTi3O12), BTZ(Ba(Ti1-xZrx)O3),LNN((Li,Na)NbO3)を使用することが好ましい。 Examples of the lead-containing dielectric include PLZT, PZT, PMN, PbTiO 3 , PbTiO 3 -La (Zn 2/3 Nb 1/3 ) O 3 , PbTiO 3 -Pb (Mg 1/2 W 1/2 ) O 3 Alternatively, it is preferable to use 0.91Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O3-0.09PbTiO 3 .
The above lead-free dielectrics include BaTiO 3 , LiNbO 3 , KNbO 3 , NaNbO 3 , (K, Na) NbO 3 , ZnO, SbSI, RbZnBr 4 , TGS, PVDF, P (VDF / TrFE), GaP, La 2 S 3 , Gd 2 S 3 , D 2 S 3 , CuPs 5 Br, Bi 12 SiO 20 , Bi 12 GeO 20 , Bi 12 TiO 20 , Te, SiO 2 , HgS or (Ba, Ca) TiO 3 , CaBi 4 Ti 4 O 15 , Ba 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , La 3 Ga 5 SiO 14 , Ca 3 Ga 2 Ge 4 O 14 , Sr 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , BIT (Bi 4-x Pr x Ti 3 O 12), BTZ (Ba (Ti 1-x Zr x) O 3), it is preferred to use LNN ((Li, Na) NbO 3).

上記微量添加物としては、タングステン、タンタル、ニオブ、鉄、銅、マグネシウム、ビスマス、イットリウム、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、マンガン、ニッケル、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ケイ素、錫、セレン、ネオジウム、エルベニウム、ツリウム、ハフニウム、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、イッテルビウム、リチウム、スカンジウム、バリウム、ランタン、アクチニウム、セリウム、ルテニウム、オスシウム、コバルト、パラジウム、銀、カドニウム、ホウ素、ガリウム、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、フッ素、テルル及びルテチウムからなる群から選択された１又は２以上を使用することが好ましい。   The above trace additives include tungsten, tantalum, niobium, iron, copper, magnesium, bismuth, yttrium, molybdenum, vanadium, sodium, potassium, aluminum, manganese, nickel, zinc, calcium, strontium, silicon, tin, selenium, neodymium. , Erbium, thulium, hafnium, praseodymium, promethium, samarium, eurobium, gadolinium, terbium, dysprosium, ytterbium, lithium, scandium, barium, lanthanum, actinium, cerium, ruthenium, osmium, cobalt, palladium, silver, cadmium, boron, gallium It is preferable to use one or two or more selected from the group consisting of germanium, phosphorus, arsenic, antimony, fluorine, tellurium and lutetium. Arbitrariness.

（膜構造体の作成）
本例では、ＰＬＺＴ膜を膜構造体２６とした。このＰＬＺＴ膜による膜構造体２６は、複数の薄膜からなる膜構造体とした。
紫外線感光部１では、光の入射方向と分極方向は平行な状態で用いる。このために、上部電極２７には、一般的な金属電極ではなく、透光性のある材料を用いる必要がある。ここでは、ＩＴＯ膜を用いている。
なお、図２に示されているように光起電力部と一対の電極とが縦に積層された構造を採用する場合には電極の少なくとも一方は透光性のある電極材料を用いて作成する必要がある。これに対し、電極が側面に配置されるなど、光起電力部と一対の電極とが同一層に横に配列された構造である場合には、一般的な不透明な金属電極を用いて作成すれば良い。 (Membrane structure creation)
In this example, the PLZT film is the film structure 26. The film structure 26 made of the PLZT film was a film structure composed of a plurality of thin films.
In the ultraviolet photosensitive part 1, the light incident direction and the polarization direction are used in parallel. For this reason, it is necessary to use a translucent material for the upper electrode 27 instead of a general metal electrode. Here, an ITO film is used.
As shown in FIG. 2, when a structure in which a photovoltaic portion and a pair of electrodes are vertically stacked is employed, at least one of the electrodes is formed using a translucent electrode material. There is a need. On the other hand, when the photovoltaic part and the pair of electrodes are arranged side by side in the same layer, such as when the electrodes are arranged on the side, they are made using a general opaque metal electrode. It ’s fine.

次に紫外線感光部１の作成工程を説明する。シリコン基板２２の表面に形成した酸化シリコン膜２３は、熱拡散炉で１１００度、２０時間の熱処理をして作成したものであり、膜厚は約１．５[μｍ]である。
この酸化シリコン膜２３の上に下部電極として、チタン膜２４と白金膜２５を順次スパッタリング法により形成した。ここで、チタン膜２４は５０[ｎｍ]、白金膜２５は１００[ｎｍ]に形成した。 Next, a process for creating the ultraviolet photosensitive part 1 will be described. The silicon oxide film 23 formed on the surface of the silicon substrate 22 is formed by heat treatment at 1100 degrees C. for 20 hours in a thermal diffusion furnace, and the film thickness is about 1.5 [μm].
A titanium film 24 and a platinum film 25 were sequentially formed on the silicon oxide film 23 as a lower electrode by a sputtering method. Here, the titanium film 24 was formed to 50 [nm], and the platinum film 25 was formed to 100 [nm].

膜構造体２６であるＰＬＺＴ膜は、アルコラート等の化合物を主原料としたＭＯＤ溶液材料を原料として、これをスピンコーター上においた仕掛中の紫外線感光部１の白金膜２５に表面上に滴下した。そして、スピンコーターを５００[ｒｐｍ]から４０００[ｒｐｍ]で回転させることで、遠心力を利用し一層当たり約１００[ｎｍ]の均一なＰＬＺＴの層を塗布する。   The PLZT film, which is the film structure 26, was dropped on the surface of the platinum film 25 of the in-process ultraviolet photosensitive part 1 placed on a spin coater using a MOD solution material made mainly of a compound such as an alcoholate as a raw material. . Then, by rotating the spin coater from 500 [rpm] to 4000 [rpm], a uniform PLZT layer of about 100 [nm] per layer is applied using centrifugal force.

こうしてＰＬＺＴ層の塗布を行ったものを、酸化焼成炉中で熱処理してＰＬＺＴを合成した。熱処理温度は、１２０[℃]で２分の乾燥、４７０[℃]で５分の仮焼成、６５０[℃]で５分の焼成を行う。これにより、ペロブスカイト構造を有するＰＬＺＴの層を作成することができる。このようなＰＬＺＴの層の作成工程を２０回繰り返し、複数の層からなる厚さ２[μｍ]の膜構造体２６であるＰＬＺＴ膜を形成する。   The PLZT layer thus coated was heat-treated in an oxidation firing furnace to synthesize PLZT. The heat treatment temperature is 120 [° C.] for 2 minutes, 470 [° C.] for 5 minutes, and 650 [° C.] for 5 minutes. Thereby, a PLZT layer having a perovskite structure can be formed. Such a PLZT layer forming process is repeated 20 times to form a PLZT film, which is a film structure 26 having a thickness of 2 [μm], which is composed of a plurality of layers.

次に、上部電極２７として、ＩＴＯ膜をスパッタリング法により、膜構造体２６であるＰＬＺＴ膜の上に約５０[ｎｍ]の膜厚で成膜する。なお、この際にマスキングを行い、上部電極２７の面積が１０[ｍｍ]角になるようにする。
以上の方法に限らず、上記膜構造体は、酸化物焼成法、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スパッタリング、電子ビーム蒸着、レーザ蒸着法、真空蒸着法、ＭＯＣＶＤ法、ＣＶＤ法、電気泳動法、界面重合法、水熱合成法、ガスデポジション法、エアロゾルデポジション法、スプレーコーティング法又はスクリーン印刷法を単独もしくは複数用いて形成すれば良い。 Next, as the upper electrode 27, an ITO film is formed with a film thickness of about 50 [nm] on the PLZT film as the film structure 26 by sputtering. At this time, masking is performed so that the area of the upper electrode 27 is 10 [mm] square.
The above-mentioned film structure is not limited to the above method, and the oxide film baking method, sol-gel method, MOD method, sputtering, electron beam evaporation, laser evaporation method, vacuum evaporation method, MOCVD method, CVD method, electrophoresis method, interface weight It may be formed by using one or a plurality of legal methods, hydrothermal synthesis methods, gas deposition methods, aerosol deposition methods, spray coating methods or screen printing methods.

（分極処理）
以上のようにして作成した紫外線感光部１に光起電力性を持たせるためには、電力の発生させたい方向にあらかじめ電圧を印加することによって分極処理する必要がある。本実施例では、下部電極と上部電極２７との間に１[Ｖ]の電圧を印加し、分極処理を行った。 (Polarization treatment)
In order to make the ultraviolet photosensitive part 1 produced as described above have a photovoltaic property, it is necessary to perform a polarization process by applying a voltage in advance in a direction in which the electric power is desired to be generated. In this example, a voltage of 1 [V] was applied between the lower electrode and the upper electrode 27 to perform polarization treatment.

（紫外線感光部の光起電力特性）
紫外線感光部１の光起電力特性の光強度依存性が図３に示されている。同図において、横軸は光強度（Ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）[ｍＷ／ｃｍ2]、縦軸は光起電流（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ）[μＡ]である。
同図を参照すると、光強度は最大で６０[ｍＷ／ｃｍ2]であり、そのときに素子には１．０[μＡ]の光起電が発生していた。 (Photovoltaic characteristics of UV sensitive part)
FIG. 3 shows the light intensity dependency of the photovoltaic characteristics of the ultraviolet photosensitive portion 1. In the figure, the horizontal axis represents light intensity (mW / cm <2>), and the vertical axis represents photocurrent ([mu] A).
Referring to the figure, the maximum light intensity was 60 [mW / cm 2], and at that time, 1.0 [μA] photovoltaic was generated in the device.

（センサアレイの構成）
図４には、本発明によるセンサアレイの構成例が示されている。
同図を参照すると、本例のセンサアレイは、図中の縦方向に配列された複数の電極Ｍ１〜Ｍ６からなる第１の電極群と、この第１の電極群の配列方向と交差する方向である横方向に配列された複数の電極Ｎ１〜Ｎ６からなる第２の電極群と、これら第１の電極群と第２の電極群との間に設けられた光起電力部となる膜構造体２６とを含んで構成されている。このようにセンサアレイを構成すれば、第１の電極群に属する電極Ｍ１〜Ｍ６と第２の電極群に属する電極Ｎ１〜Ｎ６との交差点それぞれに、誘電体を用いた光起電力部が設けられることになる。つまり、積層構造のセンサが上記交差点それぞれに形成されることになる。そして、このように形成されたセンサそれぞれの出力は、引き出し端子３２、３３から導出される。 (Configuration of sensor array)
FIG. 4 shows a configuration example of a sensor array according to the present invention.
Referring to the figure, the sensor array of the present example includes a first electrode group composed of a plurality of electrodes M1 to M6 arranged in the vertical direction in the figure, and a direction intersecting the arrangement direction of the first electrode group. A second electrode group composed of a plurality of electrodes N1 to N6 arranged in the lateral direction, and a film structure serving as a photovoltaic portion provided between the first electrode group and the second electrode group And a body 26. If the sensor array is configured in this way, a photovoltaic unit using a dielectric is provided at each of the intersections of the electrodes M1 to M6 belonging to the first electrode group and the electrodes N1 to N6 belonging to the second electrode group. Will be. That is, a sensor having a laminated structure is formed at each of the intersections. The outputs of the sensors formed in this way are derived from the lead terminals 32 and 33.

（センサアレイのその他の構成）
センサを構成する光起電力部及び一対の電極を、少なくとも一方向に連続して配置することによってセンサアレイを構成しても良い。すなわち、光起電力部が複数層縦方向に積層された構成や、光起電力部が少なくとも一方向に複数個平面状に配置された構成を採用すれば、出力電力を増幅することが可能であり、大面積での検出が可能である。 (Other configuration of sensor array)
You may comprise a sensor array by arrange | positioning the photovoltaic part and a pair of electrode which comprise a sensor continuously in at least one direction. In other words, the output power can be amplified by adopting a configuration in which a plurality of photovoltaic portions are stacked in the vertical direction or a configuration in which a plurality of photovoltaic portions are arranged in a plane in at least one direction. Yes, detection in a large area is possible.

（電流測定装置の構成）
図５には、図４に示されているセンサアレイを利用した電流測定装置の構成が示されている。
同図に示されている電流測定装置は、紫外線感光部３１と、この紫外線感光部１から電気信号を導出するための引き出し端子３２及び３３と、演算回路３４と、表示部３５とから構成されている。
同図に示されている紫外線感光部３１は、上記実施例１と同様なプロセスにより作成することができる。
このような構成において、紫外線感光部３１に紫外線が入射すると、光起電力効果により光起電流が発生する。発生した電流は、紫外線照射部の上下の電極を通じて引き出し端子３２、３３から出力される。引き出し端子３２、３３は、演算回路３４に接続されている。 (Configuration of current measuring device)
FIG. 5 shows a configuration of a current measuring device using the sensor array shown in FIG.
The current measuring device shown in FIG. 1 is composed of an ultraviolet photosensitive unit 31, lead terminals 32 and 33 for deriving an electrical signal from the ultraviolet photosensitive unit 1, an arithmetic circuit 34, and a display unit 35. ing.
The ultraviolet photosensitive part 31 shown in the figure can be produced by the same process as in the first embodiment.
In such a configuration, when ultraviolet light is incident on the ultraviolet photosensitive part 31, a photovoltaic current is generated due to the photovoltaic effect. The generated current is output from the lead terminals 32 and 33 through the upper and lower electrodes of the ultraviolet irradiation unit. The lead terminals 32 and 33 are connected to the arithmetic circuit 34.

全ての引き出し端子３２、３３からの情報を走査することによって、紫外線感光部１を構成するセンサのうち、単一または複数のセンサに紫外線が照射されているかを表示することができる。複数のセンサに照射されている際には、その出力電流から光照射位置の２次元的な情報を導出できる。これにより、紫外線の照射位置を明らかにすることができる。このため、このセンサアレイは位置センサとして機能することになる。   By scanning information from all the lead terminals 32 and 33, it is possible to display whether one or a plurality of sensors constituting the ultraviolet photosensitive unit 1 is irradiated with ultraviolet rays. When a plurality of sensors are irradiated, two-dimensional information of the light irradiation position can be derived from the output current. Thereby, the irradiation position of an ultraviolet-ray can be clarified. For this reason, this sensor array functions as a position sensor.

（応用）
以上、本発明に係るセンサ、センサアレイ、電流測定装置の実施の形態をについて説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施の形態があることは言うまでもない。例えば、積算電荷量を測定し、表示する場合、センサやセンサアレイと、表示演算部とを別体として分け、測定する場所にはセンサおよびセンサアレイのみを設置することで、表示演算部が紫外線に影響されることを防ぐことができる。また、このような構成をとることで、測定する場所が狭い場合などでも、本発明のセンサ、センサアレイ、電流測定装置を用いて紫外線量の測定を行うことができる。 (application)
The embodiments of the sensor, the sensor array, and the current measuring device according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such embodiments, and the scope of the technical matters described in the claims. Needless to say, there are various embodiments. For example, when measuring and displaying the accumulated charge amount, separate the sensor and sensor array from the display calculation unit, and installing only the sensor and sensor array at the measurement location allows the display calculation unit to Can be prevented from being affected. Further, by adopting such a configuration, the amount of ultraviolet rays can be measured using the sensor, sensor array, and current measuring device of the present invention even when the measurement place is narrow.

（まとめ）
（１）本発明では、紫外線のセンシング技術に、誘電体の光起電力効果を用いた。これは従来提案されていない技術的手法である。とくに、出力電流の発生については、材料の物性に起因するものであるために、外部から電圧を印加する必要なく出力を取り出すことが可能である。また、界面の作成も不要となるために、構造が簡素化・低コスト化することができる。 (Summary)
(1) In the present invention, the photovoltaic effect of a dielectric is used for the ultraviolet sensing technology. This is a technical method that has not been proposed in the past. In particular, since the generation of the output current is caused by the physical properties of the material, the output can be taken out without the need to apply a voltage from the outside. In addition, since it is not necessary to create an interface, the structure can be simplified and the cost can be reduced.

（２）本発明によれば、従来のものに比べて、構成要素が簡素化できる。とくに、外部回路は演算機能のついた制御回路と表示部とがあれば十分であり、これまでのＣＲ回路またはＬＣ回路や温度調整機等は不要となり、簡素化及び低コスト化を図ることができる。また、従来のセンシング材料はいずれも素子膜厚が数１０マイクロメートル以上必要であったが、本発明のセンシング材料は数マイクロメートルの膜厚にて十分に出力を取り出すことができる。 (2) According to the present invention, the components can be simplified as compared with the conventional one. In particular, it is sufficient for the external circuit to have a control circuit with an arithmetic function and a display unit, and the conventional CR circuit or LC circuit, temperature controller, etc. are unnecessary, and simplification and cost reduction can be achieved. it can. Moreover, although all the conventional sensing materials required the element film thickness of several tens of micrometers or more, the sensing material of the present invention can sufficiently extract the output with a film thickness of several micrometers.

（３）本発明の薄膜からなる膜構造体は、薄膜形成技術を用いて作成可能であるためにＭＥＭＳへ適用が容易である。特に、高アスペクト比構造体、小型高速回転体、真空・水中での駆動機構等、電気配線の引き込みが困難な箇所へ電力を無線で供給するための手段として用いることができる。膜構造体を複数積層すれば電圧を増加することも可能である。 (3) Since the film structure formed of the thin film of the present invention can be formed using a thin film forming technique, it can be easily applied to MEMS. In particular, it can be used as a means for wirelessly supplying power to places where it is difficult to draw in electrical wiring, such as a high aspect ratio structure, a small high-speed rotating body, and a vacuum / water drive mechanism. If a plurality of film structures are stacked, the voltage can be increased.

（４）本発明に係る光電変換構造体は、光エネルギー変換素子として薄膜からなる膜構造体を利用しているから、照射した光がほぼ膜全体に当たることになる。このため、従来の焼結体の時のようなデッドボリュームは無くなり、素子の利用効率が向上する。すなわち、従来技術で用いられていた焼結体は厚みが５００[μｍ]程度以上あるために、照射された光で照射された反対面まで達していなかった。そのために光の到達していない部分の電気伝導率は暗導電率値のままであり、光導電率の寄与を受けることができなかった。一方、膜構造体の場合には、素子全体に光が到達しているために、全体の電気伝導率が大きくなることで、流れる電流が迅速かつ多くなる。 (4) Since the photoelectric conversion structure according to the present invention uses a film structure made of a thin film as a light energy conversion element, the irradiated light almost hits the entire film. For this reason, there is no dead volume as in the case of a conventional sintered body, and the utilization efficiency of the element is improved. That is, since the sintered body used in the conventional technique has a thickness of about 500 [μm] or more, it did not reach the opposite surface irradiated with the irradiated light. For this reason, the electrical conductivity of the portion where light does not reach remains the dark conductivity value, and the contribution of photoconductivity cannot be received. On the other hand, in the case of the film structure, since the light reaches the entire element, the total electric conductivity increases, so that the flowing current increases rapidly.

（５）構成、構成要素が簡素化できること、ダイヤモンド膜、シリコンの使用量が格段に減少することにより、低コストが図れる。また、特殊なプロセスを用いることなく製作されているので、技術の普及が円滑に行われることが予想される。 (5) The cost can be reduced due to the simplification of the configuration and the components and the drastic reduction of the amount of diamond film and silicon used. Moreover, since it is manufactured without using a special process, it is expected that the technology will be smoothly spread.

本発明は誘電体の光電力効果を用いているので、出力電流を取り出す際に、接合界面の作成が不要であること、電圧の印加が不要であること、数ミクロンの膜厚で十分に出力を取り出すことができる点に特徴がある。これによって、構造の簡素化及び低コスト化を図ることが可能になる。また、上記のセンサ及びセンサアレイは、ＭＥＭＳやナノテクノロジーによる比較的小型のセンサデバイスに適したものである。   Since the present invention uses the photoelectric power effect of a dielectric, it is not necessary to create a junction interface when taking out the output current, it is not necessary to apply a voltage, and a film thickness of several microns is sufficient for output. It is characterized in that it can be taken out. This makes it possible to simplify the structure and reduce the cost. The above-described sensors and sensor arrays are suitable for relatively small sensor devices using MEMS or nanotechnology.

本発明によるセンサの実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of embodiment of the sensor by this invention. 膜構造体を使用した紫外線感光部の積層構造を示す図である。It is a figure which shows the laminated structure of the ultraviolet-sensitive part which uses a film | membrane structure. 紫外線感光部の光起電力特性の光強度依存性を示す図である。It is a figure which shows the light intensity dependence of the photovoltaic characteristic of an ultraviolet-sensitive part. 本発明によるセンサアレイの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the sensor array by this invention. 本発明によるセンサアレイを利用した電流測定装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electric current measurement apparatus using the sensor array by this invention. シリコン半導体を用いた従来の紫外線センサの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional ultraviolet sensor using a silicon semiconductor. ダイヤモンド薄膜を用いた従来の紫外線センサの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional ultraviolet sensor using a diamond thin film. 硫化亜鉛を用いた従来の紫外線センサの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional ultraviolet sensor using zinc sulfide. 図８の紫外線センサを利用して光強度を検知するための構成を示す図である。It is a figure which shows the structure for detecting light intensity using the ultraviolet sensor of FIG. （ａ）は誘電体結晶の容量変化を用いた従来の紫外線センサに用いるコンデンサの構成を示す図、（ｂ）は（ａ）のコンデンサを用いた紫外線センサの構成例を示す図である。(A) is a figure which shows the structure of the capacitor | condenser used for the conventional ultraviolet sensor using the capacitance change of a dielectric crystal, (b) is a figure which shows the structural example of the ultraviolet sensor using the capacitor | condenser of (a).

符号の説明Explanation of symbols

１ 紫外線感光部
２ 演算回路
３ 出力回路
４ 表示器
５ 電流電圧変換部
６ マイコン
７ 表示部
８ Ａ／Ｄ変換部
９ 電流換算演算部
１０ 電流値積算演算部
１１ 表示駆動信号変換部
１２ 電流表示部
１３ 電荷表示部
１４ 照射光量表示部
１５ 蓄積線量表示部
２１、２３ 酸化シリコン膜
２２ シリコン基板
２４ チタン膜
２５ 白金膜
２６ 膜構造体
２７ 上部電極
３１ 紫外線感光部
３２、３３ 引き出し端子
３４ 演算回路
３５ 表示部
５１ Ｎ型シリコン基板
５２ Ｐ＋型不純物層
５３ Ｓｉ酸化膜
５４、５５ アルミニウム電極
５６ 型拡散層
５７ 透過フィルター
６１ 基板
６２ ダイヤモンド膜
６３ 第１電極
６４ 第２電極
７１ 透明材
７２ 上部電極
７３ 感光性誘電体
７４ 下層誘電体
７５ 下層電極
７６ 保護材
８１ 光センサ
８２ 発振器
８３ 周波数カウンタ
８４ マイコン
９１ コンデンサ
９２ 誘電体結晶
９３ 金電極
９５ 恒温槽
９６ 容量
９７ 光照射手段
９８、９９、１０１、１０３ 配線
１００ 制御手段
１０２ 入力手段
１４０ 電流
１５０ アナログ信号
Ｍ１〜Ｍ６、Ｎ１〜Ｎ６ 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet photosensitive part 2 Calculation circuit 3 Output circuit 4 Display 5 Current voltage conversion part 6 Microcomputer 7 Display part 8 A / D conversion part 9 Current conversion calculation part 10 Current value integration calculation part 11 Display drive signal conversion part 12 Current display part 13 Charge display unit 14 Irradiation light amount display unit 15 Accumulated dose display units 21 and 23 Silicon oxide film 22 Silicon substrate 24 Titanium film 25 Platinum film 26 Film structure 27 Upper electrode 31 Ultraviolet light sensitive units 32 and 33 Lead-out terminal 34 Arithmetic circuit 35 Display Part 51 N-type silicon substrate 52 P + type impurity layer 53 Si oxide films 54 and 55 Aluminum electrode 56 Type diffusion layer 57 Transmission filter 61 Substrate 62 Diamond film 63 First electrode 64 Second electrode 71 Transparent material 72 Upper electrode 73 Photosensitive dielectric Body 74 Lower layer dielectric 75 Lower layer electrode 76 Protective material 81 Optical sensor 82 Oscillator 83 Frequency counter 84 Ma Con 91 capacitor 92 dielectric crystal 93 gold electrode 95 a thermostat 96 volume 97 light irradiating means 98,99,101,103 wiring 100 control unit 102 input unit 140 current 150 analog signals M1-M6, N1 to N6 electrode

Claims (16)

誘電体の膜構造体を用いた光起電力部と、前記光起電力部を挟んで設けられた一対の電極とを含み、前記光起電力部に照射される光のエネルギーに応じた電力を、バイアス電圧を印加することなく導出することを特徴とするセンサ。   Including a photovoltaic part using a dielectric film structure and a pair of electrodes provided with the photovoltaic part sandwiched therebetween, and the electric power corresponding to the energy of light irradiated to the photovoltaic part A sensor that is derived without applying a bias voltage. 誘電体の膜構造体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による、薄膜、厚膜、バルク薄片のうち少なくとも１種類が用いられていることを特徴とする請求項１記載のセンサ。   2. The sensor according to claim 1, wherein the dielectric film structure includes at least one of a thin film, a thick film, and a bulk flake made of one of a polycrystal and a single crystal. . 前記光起電力部と前記一対の電極とが同一層に横に配列された構造になっていることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ。   The sensor according to claim 1 or 2, wherein the photovoltaic part and the pair of electrodes have a structure arranged side by side in the same layer. 前記光起電力部と前記一対の電極とが縦に積層された構造になっており、前記一対の電極の少なくとも一方が透光性を有する材料によって構成されていることを特徴とする請求項請求項１又は２記載のセンサ。   The photovoltaic unit and the pair of electrodes are vertically stacked, and at least one of the pair of electrodes is made of a light-transmitting material. Item 3. The sensor according to item 1 or 2. 前記光起電力部は、鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体のいずれか一方によって構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のセンサ。   The sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the photovoltaic part is configured by one of a lead-containing dielectric and a non-lead-containing dielectric. 前記鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による少なくとも１種類の化合物からなる母材材料が、単独使用されていることを特徴とする請求項５記載のセンサ。   The lead-containing dielectric and the non-lead-containing dielectric are characterized in that a base material made of at least one kind of compound of either a polycrystal or a single crystal is used alone. 5. The sensor according to 5. 前記鉛含有誘電体及び非鉛含有誘電体には、多結晶体及び単結晶体のいずれか一方による少なくとも１種類の化合物からなる母材材料が、少なくとも１種類の微量添加物が加えられて使用されていることを特徴とする請求項５記載のセンサ。   The lead-containing dielectric and the non-lead-containing dielectric are used by adding at least one trace additive to a base material made of at least one compound of either a polycrystal or a single crystal. 6. The sensor according to claim 5, wherein the sensor is provided. 前記微量添加物には、タングステン、タンタル、ニオブ、鉄、銅、マグネシウム、ビスマス、イットリウム、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、マンガン、ニッケル、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ケイ素、錫、セレン、ネオジウム、エルベニウム、ツリウム、ハフニウム、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、イッテルビウム、リチウム、スカンジウム、バリウム、ランタン、アクチニウム、セリウム、ルテニウム、オスシウム、コバルト、パラジウム、銀、カドニウム、ホウ素、ガリウム、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、フッ素、テルル、ルテチウムのうち少なくとも１つが選択的に使用されることを特徴とする請求項７記載のセンサ。   The trace additives include tungsten, tantalum, niobium, iron, copper, magnesium, bismuth, yttrium, molybdenum, vanadium, sodium, potassium, aluminum, manganese, nickel, zinc, calcium, strontium, silicon, tin, selenium, neodymium. , Erbium, thulium, hafnium, praseodymium, promethium, samarium, eurobium, gadolinium, terbium, dysprosium, ytterbium, lithium, scandium, barium, lanthanum, actinium, cerium, ruthenium, osmium, cobalt, palladium, silver, cadmium, boron, gallium , Germanium, phosphorus, arsenic, antimony, fluorine, tellurium, lutetium is selectively used. 7 sensor as claimed. 前記鉛含有誘電体は、PLZT、PZT、PMN、PbTiO3、PbTiO3-La(Zn2/3Nb1/3)O3 、PbTiO3-Pb(Mg1/2W1/2)O3、又は、0.91Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3が選択的に使用されてなることを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載のセンサ。 The lead-containing dielectric is PLZT, PZT, PMN, PbTiO 3 , PbTiO 3 —La (Zn 2/3 Nb 1/3 ) O 3 , PbTiO 3 —Pb (Mg 1/2 W 1/2 ) O 3 , Alternatively, 0.91Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O3-0.09PbTiO 3 is selectively used. 9. The sensor according to claim 5, wherein the sensor is selectively used. 前記非鉛含有誘電体には、BaTiO3、LiNbO3、KNbO3、NaNbO3、(K,Na)NbO3、ZnO、SbSI、RbZnBr4、TGS、PVDF、P(VDF/TrFE), GaP、La2S3、Gd2S3、D2S3、CuPs5Br、Bi12SiO20、 Bi12GeO20、Bi12TiO20、Te、SiO2、HgS、(Ba、Ca)TiO3、CaBi4Ti4O15, Ba3TaGa3Si2O14, La3Ga5SiO14、 Ca3Ga2Ge4O14、 Sr3TaGa3Si2O14、BIT(Bi4-xPrxTi3O12)、BTZ(Ba(Ti1-xZrx)O3)、LNN((Li,Na)NbO3)が選択的に使用されてなることを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項に記載のセンサ。 The lead-free dielectric includes BaTiO 3 , LiNbO 3 , KNbO 3 , NaNbO 3 , (K, Na) NbO 3 , ZnO, SbSI, RbZnBr 4 , TGS, PVDF, P (VDF / TrFE), GaP, La 2 S 3 , Gd 2 S 3 , D 2 S 3 , CuPs 5 Br, Bi 12 SiO 20 , Bi 12 GeO 20 , Bi 12 TiO 20 , Te, SiO 2 , HgS, (Ba, Ca) TiO 3 , CaBi 4 Ti 4 O 15 , Ba 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , La 3 Ga 5 SiO 14 , Ca 3 Ga 2 Ge 4 O 14 , Sr 3 TaGa 3 Si 2 O 14 , BIT (Bi 4-x Pr x Ti 3 O 12), BTZ (Ba (Ti 1-x Zr x) O 3), LNN ((Li, Na) NbO 3) of claim 5, characterized in that formed by selectively used to claim 8 The sensor according to any one of claims. 前記光起電力部の形成には、酸化物焼成法、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スパッタリング、電子ビーム蒸着、レーザ蒸着法、真空蒸着法、ＭＯＣＶＤ法、ＣＶＤ法、電気泳動法、界面重合法、水熱合成法、ガスデポジション法、エアロゾルデポジション法、スプレーコーティング法、及び、スクリーン印刷法のうちの少なくとも１つの方法が用いられていることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のセンサ。   For the formation of the photovoltaic part, oxide baking method, sol-gel method, MOD method, sputtering, electron beam evaporation, laser evaporation method, vacuum evaporation method, MOCVD method, CVD method, electrophoresis method, interfacial polymerization method, water The method according to any one of claims 1 to 10, wherein at least one of a thermal synthesis method, a gas deposition method, an aerosol deposition method, a spray coating method, and a screen printing method is used. The sensor according to claim 1. 前記光起電力部の形成には、基板加熱、マイクロ波照射、レーザアニール等の熱アシスト、プラズマやレーザ照射による表面活性化、及び、減増圧やガス置換等の雰囲気制御のうちの少なくとも１つの方法が、補助プロセスとして、更に、用いられていることを特徴とする請求項１１記載のセンサ。   The formation of the photovoltaic portion is at least one of thermal assistance such as substrate heating, microwave irradiation, laser annealing, surface activation by plasma or laser irradiation, and atmospheric control such as pressure increase or gas replacement. 12. The sensor according to claim 11, wherein one of the two methods is further used as an auxiliary process. 請求項１から請求項１２のいずれか１項のセンサを構成する光起電力部及び一対の電極が少なくとも１方向に連続して配置されてなることを特徴とするセンサアレイ。   13. A sensor array comprising a photovoltaic part and a pair of electrodes constituting the sensor according to claim 1 arranged continuously in at least one direction. 所定方向に配列された第１の電極群と、前記第１の電極群の配列方向と交差する方向に配列された第２の電極群とを含み、前記第１の電極群と前記第２の電極群との交差点に前記誘電体を用いた光起電力部が設けられることにより、請求項４から請求項１２のいずれか１項のセンサが前記交差点に形成され、形成されたセンサそれぞれの出力を導出するようにしたことを特徴とするセンサアレイ。   A first electrode group arranged in a predetermined direction; and a second electrode group arranged in a direction intersecting with the arrangement direction of the first electrode group, wherein the first electrode group and the second electrode group The sensor of any one of Claims 4-12 is formed in the said intersection by providing the photovoltaic part using the said dielectric material in the intersection with an electrode group, The output of each formed sensor A sensor array characterized by deriving. 請求項１から請求項１２のいずれか１項のセンサ又は請求項１３もしくは請求項１４のセンサアレイを含み、その出力電流を演算する演算部を含むことを特徴とする電流測定装置。   A current measuring device comprising the sensor according to any one of claims 1 to 12 or the sensor array according to claim 13 or 14, and further comprising a calculation unit that calculates an output current thereof. 前記演算部の演算結果を表示する表示部を更に含むことを特徴とする請求項１５記載の電流測定装置。   The current measuring apparatus according to claim 15, further comprising a display unit that displays a calculation result of the calculation unit.
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