JP2022523476A - 光学検出のための光センサ及び検出器 - Google Patents

Abstract

本発明は、光センサ、少なくとも１つの物体の光学的検出のための光センサを含む検出器、光センサの製造方法、及び光検出器の種々の使用に関する。光センサ（１１０）は、回路キャリア装置（１４２）に取り付けられた基板（１２４）と、前記基板（１２４）に直接又は間接的に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６、１３６’）と、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）と前記基板（１２４）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）とを有し、前記カバー（１１６）は、少なくとも１つの金属含有化合物（１２０）を含む非晶質カバーであり、前記基板（１２４）と前記カバー（１１６）の少なくとも１つが、波長範囲内で光学的に透明である。前記光センサ（１１０）は、したがって、長期間にわたる湿度及び／又は酸素による可能な劣化に対して増大した保護度を提供するかさばらない気密パッケージとして供給されることができる。さらに、光センサ（１１０）は容易に製造され、回路キャリア装置（１４２）に一体化されることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、光センサ、及び、光検出、特に光放射、特に赤外スペクトル範囲内の光放射の、特に少なくとも１つの光ビームによって提供される透過性、吸収性、放出性及び反射性のうちの少なくとも１つを感知することに関する光検出のための、又は、少なくとも１つの物体の位置、特に少なくとも１つの物体の深さ又は深さと幅の両方に関する少なくとも１つの物体の位置を決定するための、そのような光センサを有する検出器に関する。さらに、本発明は、光センサを製造するための方法、及び、光センサと検出器の様々な使用に関する。このような装置、方法、及び使用は、セキュリティ技術の様々な分野で採用されることができる。しかし、さらなる適用も可能である。

少なくとも１つの物体を光学的に検出するための様々な検出器が、光センサに基づいて知られている。ＷＯ２０１２／１１０９２４Ａ１は、少なくとも１つの光センサを含む検出器を開示しており、該光センサは少なくとも１つのセンサ領域を示す。ここで、光センサは、センサ領域の照射に応じる方式で少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。そこに記載されているＦＩＰ効果によれば、センサ信号は、照射の総出力が同じであるとして、照射の幾何学的形状、特にセンサ領域上の照射のビーム断面に依存する。検出器は、さらに、センサ信号からの幾何学的情報の少なくとも１項目、特に照射及び／又は物体に関する幾何学的情報の少なくとも１項目を生成するように指定された少なくとも１つの評価装置を有している。

ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１は、少なくとも１つの横方向光センサと、少なくとも１つの縦方向光センサとを用いて、少なくとも１つの物体の位置を決定する方法及び検出器を開示している。好ましくは、縦方向光センサのスタックが、特に物体の縦方向位置を高い精度でかつ曖昧さなく決定するために採用される。さらに、ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１は、少なくとも１つの物体の位置を決定するための少なくとも１つのこのような検出器をそれぞれ備える、ヒューマンマシンインターフェース、娯楽装置、追跡システム、及びカメラを開示している。

ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１は、縦方向光センサとして好適な材料のさらなる種類を開示している。ここで、縦方向光センサのセンサ領域は、光導電性材料を含み、該光導電性材料における電気伝導度は、照射の総電力が同じであるとして、センサ領域における光ビームのビーム断面に依存する。したがって、縦方向センサ信号は、該光導電性材料の電気伝導度に依存する。好ましくは、光導電性材料は、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ；ＭＣＴ）、硫化銅インジウム（ＣＩＳ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、又は硫化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳ）から選択される。さらに、固溶体及び／又はそのドープ変形も可能である。さらに、センサ領域を有する横方向光センサが開示されており、該センサ領域は、光導電性材料の１つの層、好ましくは２つの透明な導電性酸化物の層の間、及び少なくとも２つの電極の間に埋設された光導電性材料の１つの層を有する。好ましくは、電極の少なくとも１つは、少なくとも２つの部分電極を有する分割電極であり、該部分電極によって提供される横方向センサ信号は、センサ領域内の入射光ビームのｘ位置及び／又はｙ位置を示す。

Ｍ Ｌｅｓｋｅｌａｅ，Ｌ Ｎｉｉｎｉｓｔｏｅ，Ｐ Ｎｉｅｍｅｌａ，Ｅ Ｎｙｋａｅｎｅｎ，Ｐ Ｓｏｉｎｉｎｅｎ，Ｍ Ｔｉｉｔｔａ，及びＪ Ｖａｅｈａｅｋａｎｇａｓによる「原子層エピタキシープロセスによる硫化鉛薄膜の調製」は、原子層堆積法（ＡＬＤ）による異なる基板上の硫化鉛薄膜の調製を研究した。硫黄源はすべての実験でＨ_２Ｓを使用したが、鉛源として、以下の化合物：臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、及びＴｈｄ（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオン）とジエチルジチオカルバミン酸キレート化合物が試験された。最終複合体が最も高い成長率を示した。成長実験は３００～３５０℃で実施され、膜の厚さは０．１～１μｍの間で変化した。結果は、膜は多結晶であり、ランダムに配向されていることを示した。伝導性はｐ型で、キャリア濃度と移動度は、従来の化学的手法で堆積された膜に見られるものと同等であった。

Ｎ．Ｐ．Ｄａｓｇｕｐｔａ，Ｓ．Ｐ．Ｗａｌｃｈ及びＦ．Ｂ．Ｐｒｉｎｚによる「原子層堆積による硫化鉛薄膜の製造と特性評価」 ＥＣＳトランザクション１６（４），２９～３６頁，２００８は、ＡＬＤによる硫化鉛（ＰｂＳ）膜の堆積に関する研究を発表している。ＰｂＳ膜は、Ｐｂ（ｔｍｈｄ）_２とＨ_２Ｓ前駆体から、１６５～１７５℃の前駆体昇華温度で堆積した。膜成長速度は０．１３～０．１８ｎｍ／サイクルであって、それは以前に公開された値よりも高かった。ＡＬＤの線形成長率特性が、化学的な汚染なく、観察された。ＡＦＭ画像は、膜は、粒径が膜厚とともに大きくなる多結晶であることを示している。

Ｎ．Ｐ．Ｄａｓｇｕｐｔａ，Ｊ．Ｆ．Ｍａｃｋ，Ｍ．Ｃ．Ｌａｎｇｓｔｏｎ，Ａｌ Ｂｏｕｓｅｔｔａ，及びＦ．Ｂ．Ｐｒｉｎｚによる「硫化水素適合性のための原子層堆積反応器の設計」Ｒｅｖ．Ｓｃ．Ｉｎｓｔｒ．８１，０４４１０２，２０１０は、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）化学と適合性がある構成部品で設計されたカスタマイズされたＡＬＤ反応器を記載している。Ｈ_２Ｓは、金属硫化物のＡＬＤの反応物として使用される。ＡＬＤ反応器におけるＨ_２Ｓの使用は、Ｈ_２Ｓの非常に有毒で、可燃性で、腐食性が高い性質により、安全性の問題に特別な注意を要する。反応器は、すべての接液部品とＨ_２Ｓとの材料適合性を考慮して設計された。カスタマイズされた安全インターロックシステムが、有毒ガスの漏洩、停電、建物の換気又は圧縮空気の圧力の喪失の場合に、システムをシャットダウンするために開発された。硫化鉛（ＰｂＳ）と硫化亜鉛（ＺｎＳ）のＡＬＤが、化学的汚染やＨ_２Ｓの検出可能な放出がない状態で実証された。

Ｊ．Ｘｕ，Ｂ．Ｒ．Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ，Ｓ．Ｈｏｏｇｌａｎｄ，Ｆ．Ｆａｎ，Ｓ．Ｋｉｎｇｅ，及びＥ．Ｈ．Ｓａｒｇｅｎｔによる「短波長赤外光検出のためのナノ構造電極上への吸収薄膜の原子層堆積」Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１０７，１５３１０５，２０１５は、ＡＬＤが、その高温又は高真空なしの高品質薄膜の形成が評価されて、酸化物材料の広範囲な配列の大面積堆積のための業界標準となったことを報告している。最近では、ナノ結晶性硫化物膜の形成に有望であることが示されている。ここでは、それらは光検出のためのＡＬＤ硫化鉛の実現性を示している。ＡＬＤの共形能力により、それらは、ＺｎＯナノワイヤ電極を利用することによって、吸収層の抽出効率を損なうことなく吸収率を高めている。該ナノワイヤは、まず薄いシャント防止用のＴｉＯ_２層でコーティングされ、続いて光感知のための赤外線活性のあるＡＬＤ ＰｂＳ層で覆われる。

特に、湿度及び／又は酸素によるなど外的影響による光導電性材料の劣化を回避するために、光導電性材料を含む光センサは、少なくとも一部が封入層によって覆われてよい。この目的のために、封入層は、典型的には、封入用接着剤、通常はエポキシ系接着剤、及び／又は封入用ガラスを用いることによって提供される。さらに又は代わりに、光センサを密封パッケージに封入されてもよい。しかしながら、封入用ガラス及び封入用接着剤は、光導電性材料によるセンシングに関連し得る波長範囲にわたるそれらの吸収特性に関して選択されることが好ましい。ここで、ホウケイ酸ガラス及び石英ガラスは、約２５００ｎｍ以上の波長で吸収することが知られており、これは、光導電性材料、特にＰｂＳとＰｂＳｅのスペクトル応答をかなり制限する可能性がある。サファイアなどの他の封入用ガラスは、より適切な吸収特性を提供し得るが、通常は非常に高価になる傾向にある。さらに、気密パッケージは、一般的にかさばり、プリント回路ボートへの一体化が困難であり、高価になることが分かっている。

Ｇ．Ｈ．Ｂｌｏｕｎｔ，Ｋ．Ｐｒｅｉｓ，Ｒ．Ｔ．Ｙａｍａｄａ，及びＲ．Ｈ．Ｂｕｂｅによる「誘電体オーバーコーティングを施した化学的に堆積されたＰｂＳの光導電特性」Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４６，ｐ．３４８９，１９７５は、薄膜ＰｂＳ光検出器に真空蒸着されたＡｌ_２Ｏ_３，Ａｓ_２Ｓ_３，ＣｄＴｅ，ＭｇＦ_２，ＳｉＯ，ＳｉＯ_２によるオーバーコーティングについて記載している。オーバーコーティングの厚さは、反射防止特性を最適化するのに必要な厚さとほぼ同じであった。オーバーコーティングは、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２、ＣｄＴｅでは生産収率が低いものの、いずれも検出器の特性を著しく低下させなかった。この低い収率は、明らかに、オーバーコーティングとＰｂＳ膜の物理的な非適合性によるものである。改善された検出器特性が、Ａｓ_２Ｓ_３によって、１／ｆノイズの低減と不利な環境に対する不動態化を介して、得られた。

Ｍ．Ｄ．Ｇｒｏｎｅｒ，Ｆ．Ｈ．Ｆａｂｒｅｇｕｅｔｔｅ，Ｊ．Ｗ．Ｅｌａｍ，及びＳ．Ｍ．Ｇｅｏｒｇｅによる「低温Ａｌ_２Ｏ_３原子層堆積」Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，６３９～６４５頁，２００４は、Ａｌ（ＣＨ_３）_３（トリメチルアルミニウム，ＴＭＡ）とＨ_２Ｏの交互の曝露を用いて、粘性流体反応器中で３３℃ほどの低温でＡＬＤによって堆積されたＡｌ_２Ｏ_３膜について報告している。低温Ａｌ_２Ｏ_３ ＡＬＤ膜は、有機材料、高分子材料、生体材料などの熱的脆性の基板をコーティングできる可能性を有している。Ａｌ_２Ｏ_３膜の密度は、堆積温度が低いほど低くなった。Ａｌ_２Ｏ_３ ＡＬＤ膜の密度は、１７７°Ｃで３．０ｇ／ｃｍ^３、３３°Ｃで２．５ｇ／ｃｍ^３であった。ＡＦＭ画像は、低温で成長したＡｌ_２Ｏ_３ ＡＬＤ膜が非常に平滑であり、わずか０．４±０．１ｎｍの二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さであることを示した。前方反跳分光法を使用した膜の元素分析は、成長温度の低下とともに上昇する水素濃度を明らかにした。親アルミニウムと酸素の濃度を除いては、他の元素はラザフォード後方散乱分光法によって観測されなかった。５８℃の低温Ａｌ_２Ｏ_３ ＡＬＤが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ポリマー基板上で初めて実証された。

ＵＳ５，２９１，０６６Ａは、その中に複数のビアホールを有する連続マルチ層シーケンスを基板に適用することによって製造された、高密度相互接続（ＨＤＩ）構造の少なくとも１つの集積回路コンポーネントを含む防湿集積回路モジュールを開示している。該シーケンスは、コンポーネントとモジュール基板を覆い、各シーケンスは、誘電体膜、及び、電気的相互接続を提供するためにシーケンスのビア中に延びる金属を含む複数のランドを含んでいる。モジュールは、モジュールを通って回路コンポーネントに至る水分の侵入を防ぐために、少なくとも１つの水分バリア膜を含む。

ＵＳ７，９３９，９３２Ｂ２は、露出した電気接点を含むデバイスをコーティングするように、パッケージチップデバイス又は非パッケージチップデバイス上に堆積された、低温の無機誘電体ＡＬＤ膜（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＯ_２）を開示している。このような低温ＡＬＤ膜は、一般に、パッケージチップデバイスにダメージを与えることなく堆積されることができる。ＡＬＤ膜は、一般的には、所望の品質(例えば、パッケージチップデバイス全体の気密性、電気接点の不動態化、生体適合性など)を提供するために、十分な厚さで堆積されるが、電気接点を露出させることなく、直接ＡＬＤ膜を介して、電気接点へ形成される電気接続（例えば、はんだ付けなどによる）を可能にする。

Ｗ．Ｙｏｏｎ，Ａ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ，Ｅ．Ｅ．Ｆｏｏｓ，Ｊ．Ｅ．Ｂｏｅｒｃｋｅｒ，Ｗ．Ｂ．Ｈｅｕｅｒ，及びＪ．Ｇ．Ｔｉｓｃｈｌｅｒによる「Ａｌ_２Ｏ_３のリモートプラズマ原子層堆積によって不動態化されたＰｂＳｅナノ結晶薄膜の大気条件下での電気的測定」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｎａｎｏｔｅｃｈ．１２（２），１４６～１５１頁，２０１３は、ＰｂＳｅナノ結晶薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が、１５０°Ｃで、約１０ｎｍ厚さのＡｌ_２Ｏ_３膜のリモートプラズマＡＬＤを用いて、不動態化されたこと報告している。反応性の高いリモート酸素プラズマ源を用いることにより、約０．１１ｎｍ／サイクルまでの成長速度で、１回の完全なＡＬＤサイクルに要する時間は約１５秒であった。Ａｌ_２Ｏ_３で不動態化されたＰｂＳｅナノ結晶ＴＦＴの大気条件下で測定された実効移動度は、これまでに報告されていた空気を含まないＰｂＳｅナノ結晶ＴＦＴの値と同程度であり、ＡＬＤ Ａｌ_２Ｏ_３層が大気暴露によるナノ結晶膜の酸化と劣化を防ぐことを示している。不動態化されたデバイスの実効移動度の変動は、３０日間の周囲条件下で無視できる程度であることもわかった。結果は、Ａｌ_２Ｏ_３のリモートプラズマＡＬＤ処理が、低温で高い堆積速度で、空気に敏感なナノ結晶上に効果的な不動態層を形成できることを示している。

Ｃ．Ｈｕ，Ａ．Ｇａｓｓｅｎｑ，Ｙ．Ｊｕｓｔｏ，Ｋ．Ｄｅｖｌｏｏ－Ｃａｓｉｅｒ，Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ｃ．Ｄｅｔａｖｅｒｎｉｅｒ，Ｚ．Ｈｅｎｓ，及びＧ．Ｒｏｅｌｋｅｎｓによる「Ａｌ_２Ｏ_３原子層堆積で不動態化された空気安定性短波赤外ＰｂＳコロイド量子ドット光導電体」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１０５，１７１１１０，２０１４は、空気中で安定した動作のための、Ａｌ_２Ｏ_３ ＡＬＤ不動態を備えたＰｂＳコロイド量子ドット光導電体を提示している。量子ドットのための２種類の異なる無機配位子、Ｓ^２－とＯＨ^－が調べられている。２．４ｌｍまでのカットオフ波長を有するＰｂＳ／Ｓ^２－光導電体が得られ、１５５０ｎｍにおける５０Ａ／Ｗまでの応答性が報告されている。

Ｙ．Ｌｉｕ，Ｍ．Ｇｉｂｂｓ，Ｃ．Ｌ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｊ．Ｔｏｌｅｎｔｉｎｏ，Ｍ．Ｈ．Ｚａｒｇｈａｍｉ，Ｊ．Ｂｕｓｔａｍａｎｔｅ Ｊｒ．，及びＭ．Ｌａｗ，Ｒｏｂｕｓｔによる「原子層堆積物の充填による機能性ナノ結晶固体」、Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．１２，２０１１年１０月２４日，５３４９～５５頁は、鉛カルコゲニド、特にＰｂＳｅ、ナノ結晶の膜をベースにした光電子装置を記載しており、そこでは、ナノ結晶が所定位置に固定され、酸化的及び光熱的損傷に対して保護される無機ナノ複合材料を生成するために、低温ＡＬＤが、ＰｂＳｅナノ結晶に金属酸化物、特にアモルファスアルミナを充填するのに使用されている。

Ｙ．Ｌｉｕ，Ｊ．Ｔｏｌｅｎｔｉｎｏ，Ｍ．Ｇｉｂｂｓ，Ｒ．Ｉｈｌｙ，Ｃ．Ｌ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｙ．Ｌｉｕ，Ｎ．Ｃｒａｗｆｏｒｄ，Ｊ．Ｃ．Ｈｅｍｍｉｎｇｅｒ，及びＭ．Ｌａｗによる「７ｃｍ^２Ｖ^－１ｓ^－１を超える空気安定電子移動度を有するＰｂＳｅ量子ドット電界効果トランジスタ」、Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．４，２０１３年３月１日，１５７８～８７頁は、ＡＬＤコーティングによる表面状態の同時不動態化を伴う、ＦＥＴにおける高い電荷キャリア移動度を達成するために、低温ＡＬＤによって金属酸化物、特にアモルファスアルミナで充填された鉛カルコゲニド、特にＰｂＳｅ、コロイド量子ドットの膜を記載している。

特開平０２－２１９２６７Ａ号公報は、センサ基板の側縁から保護部材の側縁を突出させると同時に、結合剤層と保護部材との接触面の側縁を基板の側縁の外側に配置させることによって、耐湿性を向上させた、光電変換器を開示している。具体的には、保護部材として機能する薄いガラス板の幅は、上部がセンサ基板の幅よりも大きく形成され、同時に、ガラス板の側縁は基板の側縁から外方にそれぞれ突出している。そして、結合剤層は、層の両側縁が上部ほど外方へと突出し、層とガラス板の接触面はガラス板の側縁まで延び、基板との他の接触面は基板の側縁まで延びている。したがって、層とガラス板の境界が幅方向に広がり、層と基板の境界も同様に広がり、同時に層２９自体の幅も広がる。

ＵＳ２０１３／３１３６０４Ａ１は、発光半導体部品の製造方法を開示している。そこでは、発光半導体チップがキャリアの実装領域上に配置され、該チップは実装領域上の電気接点領域に電気的に接続されている。封入層がＡＬＤを用いて該チップに適用されている。実装後に開いているチップのすべての表面と電気接続は、封入層によって覆われている。

ＷＯ２０１５／０４４５２９Ａ１は、基板、例えば発光ダイオードなど、光電子部品などの半導体チップ、電気コンタクトワイヤ、電気コンタクト層、導電性トラック及び保護層で形成される部品を開示している。ここで、保護層は光学的に透明であり、好ましくは１００ｎｍ以下の厚さを有し、ＡＬＤで作られている。

ＷＯ２０１８／１９３０４５Ａ１は、少なくとも１つの層を担持するように設計された回路キャリアあって、プリント回路ボートであるか又はそれを含む、回路キャリアと；反射層であって、前記回路キャリアの隔壁上に配置され、入射光ビームを反射するように設計され、それによって少なくとも１つの反射光ビームを生成する、反射層と；基板層であって、前記反射層に直接又は間接的に隣接しており、入射光ビームに対して少なくとも部分的に透明である、基板層と；センサ層であって、基板層上に配置され、入射光ビーム及び反射光ビームによる該センサ層の照射に依存する方法で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、センサ層と；前記センサ信号を評価することによって少なくとも１つの情報を生成するように設計されている評価装置と、を備えた光学検出のための検出器を開示している。

ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１は、少なくとも１つの光導電性材料層と、光導電性材料層に接する少なくとも２つの個別の電気接点と、光導電性材料層上に堆積されたカバー層であって、少なくとも１つの金属含有化合物を含む非晶質層である、カバー層とを含む光学センサを開示している。光センサは、それでも湿度及び／又は酸素による可能な劣化に対して高度な保護を提供する、かさばらない気密パッケージとして供給され得る。さらに、カバー層は光導電性材料を活性化させることができ、その結果、光センサの性能を向上させる。さらに、光センサは、簡単に製造され、回路キャリア装置に一体化され得る。

上述の装置が含む利点にかかわらず、簡単で、費用効率がよく、それでも信頼性がある光センサ及び空間検出器に対する改良要求が依然としてある。

ＷＯ２０１２／１１０９２４Ａ１ ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１ ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１ ＵＳ５，２９１，０６６Ａ ＵＳ７，９３９，９３２Ｂ２ 特開平０２－２１９２６７Ａ号公報 ＵＳ２０１３／３１３６０４Ａ１ ＷＯ２０１５／０４４５２９Ａ１ ＷＯ２０１８／１９３０４５Ａ１ ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１

Ｍ Ｌｅｓｋｅｌａｅ，Ｌ Ｎｉｉｎｉｓｔｏｅ，Ｐ Ｎｉｅｍｅｌａ，Ｅ Ｎｙｋａｅｎｅｎ，Ｐ Ｓｏｉｎｉｎｅｎ，Ｍ Ｔｉｉｔｔａ，及びＪ Ｖａｅｈａｅｋａｎｇａｓによる「原子層エピタキシープロセスによる硫化鉛薄膜の調製」 Ｎ．Ｐ．Ｄａｓｇｕｐｔａ，Ｓ．Ｐ．Ｗａｌｃｈ及びＦ．Ｂ．Ｐｒｉｎｚによる「原子層堆積による硫化鉛薄膜の製造と特性評価」 ＥＣＳトランザクション１６（４），２９～３６頁，２００８ Ｎ．Ｐ．Ｄａｓｇｕｐｔａ，Ｊ．Ｆ．Ｍａｃｋ，Ｍ．Ｃ．Ｌａｎｇｓｔｏｎ，Ａｌ Ｂｏｕｓｅｔｔａ，及びＦ．Ｂ．Ｐｒｉｎｚによる「硫化水素適合性のための原子層堆積反応器の設計」Ｒｅｖ．Ｓｃ．Ｉｎｓｔｒ．８１，０４４１０２，２０１０ Ｊ．Ｘｕ，Ｂ．Ｒ．Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ，Ｓ．Ｈｏｏｇｌａｎｄ，Ｆ．Ｆａｎ，Ｓ．Ｋｉｎｇｅ，及びＥ．Ｈ．Ｓａｒｇｅｎｔによる「短波長赤外光検出のためのナノ構造電極上への吸収薄膜の原子層堆積」Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１０７，１５３１０５，２０１５ Ｇ．Ｈ．Ｂｌｏｕｎｔ，Ｋ．Ｐｒｅｉｓ，Ｒ．Ｔ．Ｙａｍａｄａ，及びＲ．Ｈ．Ｂｕｂｅによる「誘電体オーバーコーティングを施した化学的に堆積されたＰｂＳの光導電特性」Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４６，ｐ．３４８９，１９７５ Ｍ．Ｄ．Ｇｒｏｎｅｒ，Ｆ．Ｈ．Ｆａｂｒｅｇｕｅｔｔｅ，Ｊ．Ｗ．Ｅｌａｍ，及びＳ．Ｍ．Ｇｅｏｒｇｅによる「低温Ａｌ２Ｏ３原子層堆積」Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，６３９～６４５頁，２００４ Ｗ．Ｙｏｏｎ，Ａ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ，Ｅ．Ｅ．Ｆｏｏｓ，Ｊ．Ｅ．Ｂｏｅｒｃｋｅｒ，Ｗ．Ｂ．Ｈｅｕｅｒ，及びＪ．Ｇ．Ｔｉｓｃｈｌｅｒによる「Ａｌ２Ｏ３のリモートプラズマ原子層堆積によって不動態化されたＰｂＳｅナノ結晶薄膜の大気条件下での電気的測定」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｎａｎｏｔｅｃｈ．１２（２），１４６～１５１頁，２０１３ Ｃ．Ｈｕ，Ａ．Ｇａｓｓｅｎｑ，Ｙ．Ｊｕｓｔｏ，Ｋ．Ｄｅｖｌｏｏ－Ｃａｓｉｅｒ，Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ｃ．Ｄｅｔａｖｅｒｎｉｅｒ，Ｚ．Ｈｅｎｓ，及びＧ．Ｒｏｅｌｋｅｎｓによる「Ａｌ２Ｏ３原子層堆積で不動態化された空気安定性短波赤外ＰｂＳコロイド量子ドット光導電体」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１０５，１７１１１０，２０１４ Ｙ．Ｌｉｕ，Ｍ．Ｇｉｂｂｓ，Ｃ．Ｌ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｊ．Ｔｏｌｅｎｔｉｎｏ，Ｍ．Ｈ．Ｚａｒｇｈａｍｉ，Ｊ．Ｂｕｓｔａｍａｎｔｅ Ｊｒ．，及びＭ．Ｌａｗ，Ｒｏｂｕｓｔによる「原子層堆積物の充填による機能性ナノ結晶固体」、Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．１２，２０１１年１０月２４日，５３４９～５５頁 Ｙ．Ｌｉｕ，Ｊ．Ｔｏｌｅｎｔｉｎｏ，Ｍ．Ｇｉｂｂｓ，Ｒ．Ｉｈｌｙ，Ｃ．Ｌ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｙ．Ｌｉｕ，Ｎ．Ｃｒａｗｆｏｒｄ，Ｊ．Ｃ．Ｈｅｍｍｉｎｇｅｒ，及びＭ．Ｌａｗによる「７ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１を超える空気安定電子移動度を有するＰｂＳｅ量子ドット電界効果トランジスタ」、Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．４，２０１３年３月１日，１５７８～８７頁

したがって、本発明によって対処される問題は、この種の既知の装置及び方法の欠点を少なくとも実質的に回避する、光学的検出のための装置及び方法を特定することである。

特に、透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つの感知に関して、改良された、単純で、コスト効率が良く、なおかつ信頼性の高い、特に赤外スペクトル範囲内での光放射を検出するための光センサ及び検出器を提供することが望ましい。

さらに、空間内の物体の位置、具体的には、少なくとも１つの物体の深度又は深度及び幅の両方に関して、より具体的には、赤外線スペクトル範囲の少なくとも１つの区域をカバーし得る、改良された、単純で、コスト効率が良く、なおかつ信頼性の高い、空間内の物体の位置を決定するための光センサ及び検出器を提供することが望ましい。

より具体的には、湿度及び／又は酸素によるなど外的影響による劣化を長期間にわたって回避するために特に改善され得る封入層を、光センサに設けることができることが望ましい。

この問題は、独立特許請求項の特徴を備えた本発明によって解決される。個別に又は組み合わせて実現されることができる本発明の有利な展開は、従属請求項及び／又は以下の明細書及び詳細な実施形態に示されている。

本明細書で使用される場合、「有する」、「備える」、及び「含む」という用語、ならびにそれらの文法上の変形は、非排他的な方法で使用される。したがって、「ＡはＢを有する」という表現、ならびに「ＡはＢを備える」、又は「ＡはＢを含む」という表現は、Ｂ以外に、Ａは１つ以上のさらなる成分及び／又は構成要素を含むという事実、及びＢ以外に、他の成分及び／又は構成要素がＡに存在しない場合の双方を指し得る。

本発明の第１の態様では、光センサが開示されている。ここで、本発明による光センサは、
－ 回路キャリア装置に取り付けられた基板と、
－ 前記基板に直接又は間接的に適用される少なくとも１つの光導電性材料の層と、
－ 前記光導電性材料の層に接する少なくとも２つの個別の電気接点と、
－ 前記光導電性材料の層及び前記基板のアクセス可能な表面を覆うカバーであって、少なくとも１つの金属含有化合物を含む非晶質カバーである、カバーと、
を備え、前記基板及び前記カバーの少なくとも１つが、波長範囲内で光学的に透明である。

本明細書で使用される場合、「光センサ」は、一般的に、光ビームによるセンサ領域の照射に依存した方法で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計された装置である。センサ信号は、一般的に、センサ領域を照射する入射光ビームの透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つを示す任意の信号であってよく、該入射光ビームは物体によって提供されてよい。一例として、センサ信号は、デジタル信号及び／又はアナログ信号であってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。一例として、センサ信号は、電圧信号及び／又は電流信号であってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。追加的又は代替的に、センサ信号は、デジタルデータであってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。センサ信号は、単一の信号値及び／又は一連の信号値を含んでよい。センサ信号は、さらに、例えば２つ以上の信号を平均すること、及び／又は２つ以上の信号の商を形成することによってなど、２つ以上の個別の信号を組み合わせることによって導出される任意の信号を含んでもよい。

「物体」は、一般的に、生物及び非生物から選ばれる任意の物体であってよい。したがって、一例として、少なくとも１つの物体は、１つ以上の物品及び／又は物品の１つ以上の部分を含むことができる。追加的又は代替的に、物体は、１つ以上の生物及び／又はその１つ以上の部分、例えば、人間、例えばユーザー、及び／又は動物の１つ以上の体の部分であってもよいし、それらを含んでいてもよい。

本明細書で使用される場合、「位置」は、一般的に、空間内の物体の位置及び／又は方向に関する任意の情報項目を指す。この目的のために、一例として、１つ以上の座標系が使用されてよい、そして、物体の位置は１つ、２つ、又は３つ以上の座標を使用して決定されてよい。本明細書において、第１座標は、光センサと物体との間の距離を指す物体の深度を指し、一方、第１座標に垂直であり得る他の２つの座標は、物体の幅を指すことができる。一例として、１つ以上のデカルト座標系及び／又は他の種類の座標系が使用されてよい。一例として、座標系は、検出器が所定の位置及び／又は方向を有する検出器の座標系であってよい。

本発明によれば、光センサは、少なくとも１つの光導電性材料の層を含み、該光導電性材料の層は、センサ領域として機能することができる。本明細書で使用される場合、「センサ領域」は、光ビームによる光センサの照射を受けるように設計された光センサの区画と考えられ、該照射は、センサ領域によって照射が受信されるという方式で、少なくとも１つのセンサ信号の生成を引き起こし、該センサ信号の生成は、センサ信号とセンサ領域の照射の態様との間の定義された関係によって支配され得る。

本明細書で使用される場合、「光導電性材料」という用語は、電流を維持することができ、したがって、特定の電気伝導度を示す材料を指し、電気伝導度は特に、材料の照射に依存する。電気抵抗率は、電気伝導度の逆数値として定義されるため、代替的に、「光抵抗性材料」という用語もまた同じ種類の材料を示すために使用され得る。この種の材料において、電流は、少なくとも１つの第１電気接点を介し、材料を通って、少なくとも１つの第２電気接点に導かれ、該第１電気接点は該第２電気接点から絶縁され、一方、該第１電気接点及び該第２電気接点の両方が材料と直接接続されている。この目的のために、該直接接続は、技術水準から知られる任意の既知の手段、例えば、メッキ、溶接、はんだ付け、ワイヤボンディング、超音波熱圧着、ステッチボンディング、ボールボンディング、ウェッジボンディング、コンプライアントボンディング、熱圧着、陽極接合、直接ボンディング、プラズマ活性化接合、共晶接合、ガラスフリットボンディング、接着結合、過渡液相拡散接合、表面活性化接合、テープ自動接合、又は、高導電性物質、特に金、ベリリウムドープ金、銅、アルミニウム、銀、白金、又はパラジウム、ならびに上述の金属のうちの少なくとも１つを含む合金のような金属を接触領域に堆積させることによって提供されることができる。

本発明の目的のために、光センサのセンサ領域で使用される光導電性材料は、好ましくは、無機光導電性材料、及び／又はその固溶体、及び／又はそのドープ変形を含むことができる。本明細書で使用される場合、「固溶体」という用語は、少なくとも１種の溶質が溶媒中に含まれ、それによって均一相が形成され、そこでは溶媒の結晶構造が一般的に溶質の存在によって不変であり得る、光導電性材料の状態を指す。例として、２成分のセレン化鉛（ＰｂＳｅ）は硫化鉛（ＰｂＳ）中で溶解され、ＰｂＳ_１－ｘＳｅ_ｘに至ることができ、そこではｘの値は０から１の範囲で変動し得る。本明細書でさらに使用される場合、「ドープ変形」という用語は、材料自体の成分から離れた単一の原子が、非ドープ状態では固有原子によって占有される結晶内の部位に導入される光導電性材料の状態を指し得る。

これに関して、無機光導電性材料は、特に、セレン、テルル、セレン－テルル合金、金属酸化物、第４族元素又は化合物、すなわち第４族に属する元素又は少なくとも１つの第４族元素を有する化合物、第３族－第５族化合物、すなわち少なくとも１つの第３族元素と少なくとも１つの第５族元素を有する化合物、第２族－第６族化合物、すなわち、一方で、少なくとも１つの第２族元素又は少なくとも１つの第１２族元素を有し、他方で、少なくとも１つの第６族元素を有する化合物、及び／又はカルコゲニドであって、好ましくは硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、三元カルコゲニド、四元カルコゲニド及びそれ以上のカルコゲニドからなる群から選択されるカルコゲニド、のうちの１つ以上であるか、それらを含んでいる。一般に使用されるように、「カルコゲニド」という用語は、酸化物、すなわち硫化物、セレン化物、及びテルル化物以外の周期表の第１６族元素を含み得る化合物を指す。さらに、「カルコゲニド」という用語は、スルホキシド、スルホセレニド、セレニドテルリドなどの混合カルコゲニドを指すこともある。しかしながら、他の無機光導電性材料も同様に適切であり得る。

本発明の特に好ましい実施形態では、光センサは、少なくとも１つの光導電性材料の層の形態で提供されてもよく、該光導電性材料は、硫化カルコゲニド、好ましくは硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化カルコゲニド、好ましくはセレン化鉛（ＰｂＳｅ）、三元カルコゲニド、好ましくはスルホセレン化鉛（ＰｂＳＳｅ）、又は他の適切な材料を含み得る。少なくとも前述された好ましい光導電性材料は、一般に、赤外スペクトル範囲内に特徴的な吸収特性を示すことが知られているため、前述された好ましい光導電性材料を含む層を有する光センサは、好ましくは、赤外センサとして使用され得る。しかしながら、他の実施形態及び／又は他の光導電性材料、特にＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１に開示されているような光導電性材料もまた可能である。

前述の光導電性材料に関して、１５ｎｍを超える大きさを示す少なくとも数個の結晶を含み得る材料の層が含まれ得る。ここで、光導電性材料の層は、真空蒸着、スパッタリング、原子層堆積、化学気相堆積、噴霧熱分解、電着、陽極酸化、電気変換、無電解浸漬成長、逐次イオン吸着及び反応、化学浴堆積、ならびに溶液－気体界面技術からなる群から選択される少なくとも１つの蒸着法を適用して製造されることができる。その結果、光導電性材料の層は、１０ｎｍ～１００μｍ、好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ、より好ましくは３００ｎｍ～５μｍの厚さを示すことができる。しかし、上述の及び／又は後述の他の光導電性材料も、この目的のために可能であり、同じ又は類似の方法で処理されてよい。

好ましくは、光導電性材料は、特に光導電性材料の層に機械的安定性を与えるために、絶縁性基板上、好ましくはより詳細に後述するような基板上にそれぞれの材料を堆積させることによって製造されることができる。このようにして、適切な基板上に選択された層を堆積し、少なくとも２つの個別の電気接点を設けることにより、本発明による光センサを得ることができる。ここで、入射光ビームによるセンサ領域内の光導電性材料の照射は、光導電性材料の照射された層における電気伝導度の変化をもたらす。特定の実施形態では、基板は、導電性基板であってもよく、又はそれを含んでいてもよく、導電性基板及び光導電性材料の少なくとも１つの層との間に追加の絶縁性中間層が存在していてよい。

特に好ましい実施形態では、基板は、回路キャリア装置、例えばプリント回路ボート（ＰＣＢ）などに直接又は間接的に適用されることができる。本明細書において、「プリント回路ボート」という用語は、通常「ＰＣＢ」と略され、電気的に非導電性の平面ボートを指し、その上に少なくとも１層の導電性材料、特に銅層が適用され、具体的にはボート上に積層される。１つ以上の電子的、電気的、及び／又は光学的要素をさらに含むこのタイプの回路キャリアを指す他の用語は、プリント回路アセンブリ、略して「ＰＣＡ」、プリント回路ボートアセンブリ、略して「ＰＣＢアセンブリ」又は「ＰＣＢＡ」、回路カードアセンブリ又は略して「ＣＣＡ」又は単に「カード」と示されることもある。ＰＣＢでは、ボートは、ガラスエポキシを含むことができ、そこでは、フェノール樹脂を含浸させた綿紙（典型的には黄褐色又は茶色）もボート材料として使用されることができる。シートの数に応じて、プリント回路ボートは、片面ＰＣＢ、２層もしくは両面ＰＣＢ、又は多層ＰＣＢであり得、そこでは、異なるシートは、いわゆる「ビア（ｖｉａｓ）」を使用することによって互いに接続される。本発明の目的のためには、片面ＰＣＢの適用で十分かもしれない；しかし、他の種類のプリント回路ボートも適用可能であり得る。両面ＰＣＢは両面に金属を有することができ、一方、多層ＰＣＢは、追加の金属層を絶縁材料のさらなる層の間に挟むことにより設計され得る。多層ＰＣＢにおいては、層は交互に積層され得、各金属層は個々にエッチングされ、内部ビアは複数層が一緒に積層される前にめっきされ得る。さらに、ビアは、絶縁ボートを通る導電性経路として好ましくは設計され得る銅めっき穴であってもよく、又はそれを含んでいてもよい。

光導電性材料の層、対応の電気接点、及び該当する場合のさらなる層を担持する基板は、具体的には、接着、はんだ付け、溶接、又はその他の方法によりＰＣＢなどの回路キャリア装置上に配置され、あるいは、回路キャリア装置の隣接表面に直接又は間接的に堆積されることができる。例えば、基板は、基板とＰＣＢなどの回路キャリア装置の隣接表面の間に配置される接着剤の薄膜によって、ＰＣＢなどの回路キャリア装置に取り付けられてよい。プリント回路ボートのさらなる実施形態については、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｐｒｉｎｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｂｏａｒｄを参照されたい。しかし、代替的に、他の種類の回路キャリアも適用されることができる。

その結果、光ビームがセンサ領域に衝突すると、少なくとも２つの電気接点は、光導電性材料の電気伝導度に依存するセンサ信号を提供することができる。「光ビーム」という用語は一般的に、特定の方向へ放出される、光の量を指す。したがって、光ビームは、光ビームの伝播方向に対して垂直な方向に所定の広がりを有する光線の束であり得る。好ましくは、光ビームは１つ以上のガウス光ビームであるか、又はそれを含んでいてよく、該ガウス光ビームは、ビームウエスト、レイリー長、又は任意のその他ビームパラメータ、又はビーム径の広がり及び／又は空間でのビーム伝播を特徴付けるのに適したビームパラメータの組合せ、のうちの１つ以上などの１つ以上のガウスビームパラメータによって特徴付けられてよい。ここで、光ビームは物体自体によって発せられ得る、すなわち物体から発生し得る。追加的又は代替的に、光ビームの別の発生源も実現可能である。このように、以下でさらに詳しく概説されるように、１つ以上の照射源が提供されてよく、該照射源は、所定の特徴を有する１つ以上の一次光線もしくはビームなどの、１つ以上の一次光線もしくはビームを使用して物体を照射する。後者の場合、物体から検出器へと伝播する光ビームは、物体及び／又は物体に接続された反射装置により、反射される光ビームであってよい。

少なくとも２つの個別の電気接点は、特に、該少なくとも２つの個別の電気接点が互いに電気的に絶縁されるような方法で、光導電性材料の層の異なる位置に適用されてよい。本明細書において、電気接点は、既知の蒸着技術によって容易に提供され得る蒸着金属層を含むことができる。特に、蒸着金属層は、金、銀、アルミニウム、白金、マグネシウム、クロム、又はチタンのうちの１つ以上を含むことができる。あるいは、電気接点はグラフェン層を含み得る。

本発明によれば、光センサは、光導電性材料と基板の両方のアクセス可能な表面を覆うカバーをさらに備える。一般的に使用されるように、「アクセス可能な表面」という語は、本体の、特に光導電性材料の層及び基板の部分であって、光センサを取り囲む大気によって到達可能な部分を指す。好ましくは、カバーは、光導電性材料の層の上面及び側面、及び、基板の少なくとも側面に直接接触し得る方式で、適用されてよい。すでに上記で示したように、基板は光導電性材料の層を担持しており、したがって光導電性材料の層の上面は、基板に直接又は間接的に適用されていない光導電性材料の層の広い表面を指す。一般的に使用されるように、「層」という用語は、２つの広い表面を有し、それら広い表面の間に側面が配置されている延ばされた本体を指す。光導電性材料と基板の両方が層として提供されているため、それぞれが側面を含んでいる。光導電性材料の層の上面及び側面、及び、基板の側面に関する詳細については、以下の図を参照されたい。

好ましい実施形態では、カバーは、特に好ましい配置ではＰＣＢのように基板が特に上述したような方式で回路キャリア装置に取り付けられている、光導電性材料の層と基板側面の両方のアクセス可能な表面を完全に覆ってよい。この好ましい実施形態では、カバーは、光導電性材料の層と基板側面の両方を連続的に覆う連続コーティングであってよい。その結果、カバーは光導電性材料及び基板の両方のアクセス可能な表面をすべて覆うことができ、したがって、光導電層の材料又は基板と周囲雰囲気の直接接触を防止し、それによって、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光導電性材料の劣化を回避することができる。カバー層と基板が接するエリアとは別の光導電性材料の層の上（そこでは本好ましい共形カバー層は基板の表面のごくわずかな部分でも必然的に基板に接触する）にのみ堆積されるＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１に開示されているようなカバーと比較して、本発明によるカバーは、光センサの長期安定性を大幅に向上させる。結果として、本発明によるカバーは、光導電性材料の層に対する湿度及び／又は酸素の影響をさらに最小化又は減少させることによって、特に、基板の表面を通して又は表面に沿って湿度及び／又は酸素を光導電性材料の層に伝達することができる経路を遮断及び／又は妨害することによって、外的影響の低減又は排除を改善する。

このように、本発明によるカバーは、光導電性材料のための改良された封入を提供するために適合され得る。本明細書で使用される場合、「封入」という用語は、特に、例えば周囲雰囲気に含まれる湿度及び／又は酸素のような外的影響による、光センサ又はその区画、特に光センサのセンサ領域内の光導電性材料の区画の部分的又は完全な劣化を可能な限り回避するためのパッケージ、好ましくは気密パッケージを指し得る。ここで、パッケージは、好ましくは、光導電性材料のすべてのアクセス可能な表面を覆うように適合されることができ、ここで、該光導電性材料の層は、光導電性材料の表面の区画を保護するように既に適合された基板に堆積され得るということは考慮されてよい。言い換えれば、基板とカバー層は、光導電性材料の改良されたパッケージング、好ましくは改良された気密パッケージングを完成させるように協働するように適合するように適合され得る。

好ましくは、カバーを堆積させるために、少なくとも１つの堆積方法が使用されることができる。この目的のために、該少なくとも１つの堆積方法は、特に、原子層堆積、化学気相堆積、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せから選択されてよい。結果として、カバーは、特に好ましい実施形態では、原子堆積コーティング、化学気相堆積コーティング、スパッタコーティング、又は上記の堆積方法の少なくとも２つを使用することにより生成されたコーティングであるか、又はそれらを含んでいてもよく、原子堆積コーティング又は原子堆積コーティングとスパッタリングの組合せを使用して生成されたコーティングが特に好ましい。言い換えれば、カバーは、この特に好ましい実施形態では、ＡＬＤプロセス、ＣＶＤプロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せによって得られることができ、ＡＬＤプロセス又はＡＬＤとスパッタリングの組合せが特に好ましい。本明細書では、「原子層堆積」という用語、同等の用語である「原子層エピタキシー」又は「分子層堆積」、ならびにそれらのそれぞれの略語「ＡＬＤ」、「ＡＬＥ」又は「ＭＬＤ」は、一般に、自己制限処理ステップ及び続く自己制限反応ステップを含み得る堆積プロセスを指すのに使用される。したがって、本発明に従って適用されるプロセスは、「ＡＬＤプロセス」とも呼ばれることがある。ＡＬＤプロセスに関するさらなる詳細については、Ｇｅｏｒｇｅによる「Ｃｈｅｍ．」Ｒｅｖ．１１０、１１１～１３１頁、２０１０を参照することができる。さらに、通常「ＣＶＤ」と略される「化学気相堆積」という用語は、基板の表面又は基板上に位置する層が、少なくとも１つの揮発性前駆体に曝される方法を指し、該前駆体は、所望の堆積物を生成するために表面上で反応及び／又は分解され得る。多くの場合、あり得る副生成物は、表面上にガス流を適用することによって除去され得る。さらに、「スパッタリング」という用語は、固体ターゲット材料が、高エネルギー粒子がターゲットに衝突した結果、粒子を放出するのに使用されるプロセスを指す。さらに、ＡＬＤプロセスとスパッタリングプロセスの組合せは、最初に、光導電性材料の表面の粗い粒子を含む粗い相をスパッタリングし、続いて、特に粗い粒子間のスペース、ギャップ、及び／又は孔を充填するように適合され得るＡＬＤを使用することによって細かい相を生成し、これにより、最終的に、より厚いカバーがより短時間で提供されることを可能にする。他方、最初にＡＬＤプロセスを実行し、続いてスパッタリングプロセスを実行することは、特に、材料表面により損傷を与える可能性のあるスパッタプロセスから光導電層を保護するために、まず、特に低速ＡＬＤプロセスによって、コンフォーマル（共形）コーティング、特に多孔質光導電層の充填を可能にし、続いて、短時間の処理時間内に厚い層を設けることを可能にする。カバーを設けるための好ましい製造プロセスに関するさらなる詳細については、この文書の他の部分の方法の記載を参照することができる。

さらに本発明によれば、カバーは、少なくとも１つの金属含有化合物を含む。ここで、金属含有化合物は、好ましくは、金属を含むことができ、該金属は、特に、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、及びＢｉからなる群から選択され得る。特定の実施形態では、金属含有化合物は、代替的に「メタロイド」とも呼ばれることもある半金属を含むことができ、この半金属は、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ及びＴｅからなる群から選択され得る。好ましくは、少なくとも１つの金属含有化合物は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＷからなる群から選択され得る。

本明細書において、少なくとも１つの金属含有化合物は、好ましくは、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクチド、カーバイド、又はそれらの組合せを含む群から選択され得る。既に上記で定義したように、「カルコゲニド」という用語は、酸化物、すなわち硫化物、セレン化物、及びテルル化物以外の周期表の第１６族元素を含み得る化合物を指す。同様に、「プニクチド」という用語は、好ましくは、周期表の第１５族元素、すなわち窒化物、リン化物、ヒ化物及びアンチモン化物を含み得る二成分の化合物を指す。以下により詳細に記載されるように、金属含有化合物は、好ましくは、少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せ、好ましくはＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ又はＨｆの少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せ、あるいは同様に好ましくは、Ｓｉの窒化物を含むことができる。本発明の特に好ましい実施形態では、カバーに含まれる金属含有化合物は、酸化アルミニウム及び／又は水酸化アルミニウムを含む組成物であってよく、これは、一般的に便宜上Ａｌ_２Ｏ_３とも示される。

特定の実施形態では、カバーは、隣接する部分が異なる金属含有化合物を有し、それぞれが非晶質性構造を提供するような方式で、それぞれ組成が異なる少なくとも２つの部分を含み得る。例として、カバーは、アルミニウム含有化合物とジルコニウム又はハフニウム含有化合物の交互の隣接する部分を含み得る。しかしながら、金属含有化合物の他の組合せもまた可能である。さらに、積層体は、むしろ金属化合物、高分子化合物、シリコーン化合物、又はガラス化合物のうちの少なくとも１つであるかそれを含み得る追加の部分をさらに含んでよい。ここで、他の種類の材料も可能である。さらに、積層体は、代替的に結晶又はナノ結晶でもあり得る追加の部分を含んでよい。

本発明の特に好ましい実施形態では、カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを示し得る。この厚さは、特に、光導電性材料の封入を提供する上述の機能を達成するのに有利であり得るカバー内の金属含有化合物の量を反映し得る。

本発明のさらに特に好ましい実施形態では、カバーは、光導電性材料又は基板の隣接表面に関して共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）であり得る。上で定義したように、共形カバーの厚さは、したがって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で光導電性材料又は基板の対応する表面に追従してよく、該偏差は、カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％で生じ、これによってカバー表面に存在し得る如何なる汚染又は不完全性を除外することができる。

上述したように、光導電性材料の層は、少なくとも１つの基板に直接又は間接的に適用されることができる。一般的に使用されるように、「基板」という用語は、材料の層、特に本明細書で使用されるような光導電性材料の層を担持し、特に光導電性材料の層に機械的安定性を与えるために適合された延ばされた本体を指す。さらに、「直接的に」という用語は、光導電性材料の層と基板の直接的な取付けを指し、「間接的に」という用語は、接着層などの少なくとも１つの中間層を介した光導電性材料の層と基板の取付けを指す。好ましくは、基板は、層の厚さを少なくとも５倍、好ましくは少なくとも２５倍、より好ましくは少なくとも１００倍を上回る横方向の延長を有している層として提供されてよい。特に、基板の厚さは、１０μｍ～２０００μｍ、好ましくは５０μｍ～１０００μｍ、より好ましくは１００μｍ～５００μｍであってよい。

基板とカバー層の少なくとも１つは、選択された波長範囲内で好ましくは光学的に透明である。したがって、カバー層に使用される金属含有化合物を、好ましくは、特に適切な吸収特性を示すことにより所望の波長範囲内で光学的に透明であるように選択することが、特に有利である。代替的に又は追加的に、基板に適用される材料は所望の波長範囲内で光学的に透明な特性を示してよい。特に、この特徴は、基板が十分な透明性を示すことができるため、所望の波長範囲内で光学的に透明でないかもしれない金属含有化合物のより広範囲の材料選択を可能にすることができる。この目的ために、基板は特に、少なくとも部分的に透明な少なくとも１つの絶縁材料を含むことができ、該絶縁材料は、好ましくは、少なくとも部分的に、ガラス、金属酸化物、セラミック材料、又はそのドープ変形を含む群から選択されることができる。本明細書においては、絶縁材料は、特に、少なくとも１つの透明ガラス、弱ドープ半導体、金属酸化物又はセラミック材料から選択されることができ、特にサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガラス、石英、溶融シリカ、シリコン、ゲルマニウム、硫化亜鉛（ＺｎＳ）又はセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）から選択されることができる。代替的に、基板は少なくとも部分的に光学的に透明な特性を有する材料を含むことができる。絶縁材料は、特に、又は追加的に、カバーもしたがって、少なくとも部分的に光学的に透明な特性を示すように選択され得る。他方、基板が既に少なくとも部分的に透明であり得る場合、光学的に不透明な材料を含むより多様な異なる材料がカバー層に採用されることができる。

上述のように、光導電性材料の層は少なくとも１つの基板に直接又は間接的に適用されることができ、基板及びカバーの少なくとも１つは好ましくは、選択された波長範囲内で光学的に透明である。したがって、カバーに使用される金属含有化合物を、特に適切な吸収特性を示すことにより、好ましくは所望の波長範囲内で光学的に透明であるように選択することが、有利であり得る。代替的に又は追加的に、基板に適用される材料は所望の波長範囲内で光学的に透明な特性を示してよい。特に、この特徴は、基板が十分な透明性を示すことができる限り、所望の波長範囲内で光学的に透明ではない可能性がある金属含有化合物のより広範囲な材料選択を可能にする。ここで、基板材料は、特に、透明ガラス、シリコン、ゲルマニウム、金属酸化物、金属又は半導体材料のうちの少なくとも１つから選択されることができ、特にアルミニウムドープ酸化スズ（ＡＺＯ）、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）又はセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）から選択されることができ、ここでは、ガラス又はシリコンが特に好ましい。良好な絶縁基板として機能するには高すぎる導電性を示すことがある半導体又は導電層については、所望の波長範囲内で光学的に透明な絶縁中間層が採用されることができる。

さらに、カバーは、光導電性材料の封入を提供する上述の機能に加えて、同時に、光導電性材料のためのさらなる機能を示し得る。これに関して、金属含有化合物は、同時に所望のさらなる機能を発揮することができるように、特に選択され得る。特に、カバーに使用される金属含有化合物は、適切な反射防止材料として適格されるために、高い屈折率、好ましくは少なくとも１．２、より好ましくは少なくとも１．５の屈折率を示し得る。上述のように、カバーは、特にＡＬＤ又はＡＬＤとスパッタリングとの組合せを使用して、カバーが光導電性材料の表面にしっかりと追従するように共形的な（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）方法で堆積され得る。特に、光導電層としてのＰｂＳ層又はＰｂＳｅ層は、通常、滑らかな表面ではなく、むしろ凸部と凹部を有するかなり粗い表面を呈し、一方でＡｌ_２Ｏ_３はＰｂＳ層又はＰｂＳｅ層の表面にしっかりと追従することができるカバーとして堆積されることができることが分かった。その結果、入射光による反射を最小限に抑えることができる。この観察は、堆積した材料が、通常光導電性材料の層の表面に存在し得る突起及び窪みを最小限に抑えることのみを可能にする合体を介して、成長するという既知の堆積方法とは対照的であることを示している。さらに、カバーは、特に、耐スクラッチ性、親水性、疎水性、自己清浄性、防曇性、及び導電性から選択されるさらなる機能性を示すことができる。他の種類の機能性、特に高誘電率性も、好ましくは、光センサを横切って高電圧を印加することによってなど、特に高電界を使用することによって、高絶縁耐力を生成するために採用され得るＡｌ_２Ｏ_３又はＺｒＯ_２を使用することにより、可能であり得る。特に選択された機能の目的のために、カバーは、カバーの所望のさらなる機能を達成するために加えられる１つ以上の安定化剤などの１つ以上の添加剤をさらに含み得る。特に、カバーはガラス又は安定化剤としてのガラス粒子を含み得る。しかしながら、他の種類の添加剤もまた実現可能である。

特定の実施形態において、特に、カバーに所望のさらなる機能を提供することが適切ではない場合、又は選択されたカバーによって提供されるさらなる機能の程度が十分ではない場合、カバーは、カバー上に少なくとも部分的に堆積された少なくとも１つの追加の層によって少なくとも部分的にさらに覆われてよい。代替又は追加として、該少なくとも１つの追加の層は、光導電性材料の層及びカバーの間に少なくとも部分的に堆積されてよい。好ましくは、追加の層はさらなる機能であり得るか又はそれを示すことができ、したがって、追加の層は、反射防止層、光フィルタ層、耐スクラッチ層、親水性層、疎水性層、自己清浄層、防曇層、高誘電率層、又は導電層のうちの少なくとも１つを含むことができる。ここで、当業者は、少なくとも１つの追加の層を容易に選択し提供することができる。しかしながら、他の実施形態もまた可能であり得る。

好ましい実施形態では、カバーは、外部回路への１つ以上のリード線などに接合可能なように特に構成され得る電気接点を、部分的に又は完全に覆ってもよい。ここで、電気接点は、金又はアルミニウムワイヤなどのワイヤを使用することによって接合可能であってよく、そこでは、電気接点は、好ましくは、カバーを通して接合可能であってよい。特定の実施形態では、接着層が電気接点に設けられてよく、その場合、接着層は特に接着に適合するようにされてよい。この目的のために、接着層は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、又はＰｄのうちの少なくとも１つを含み得る。

本発明のさらなる態様では、光検出のための検出器、特に赤外スペクトル範囲内の光放射の検出、特に、少なくとも１つの光ビームによって提供される透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つを感知することに関する検出器、又は、少なくとも１つの物体の位置を決定するための、具体的には少なくとも１つの物体の深度又は深度と幅の両方に関して少なくとも１つの物体の位置を決定するための検出器が、開示される。本発明によれば、少なくとも１つの物体の光検出のための検出器は、
－ 本明細書の他の部分に記載された少なくとも１つの光センサであって、前記光センサは、少なくとも１つのセンサ領域を含み、前記光センサは、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ；及び
－ 少なくとも１つの評価装置であって、前記評価装置は、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む。

本明細書において、挙げられた構成要素は、別個の構成要素であってよい。あるいは、２つ以上の構成要素が１つの構成要素に統合されていてもよい。さらに、少なくとも１つの評価装置は、好ましくは、光学レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、光フィルタ、及び光センサのうちの少なくとも１つから選択されてよい転送装置から独立した別個の評価装置として形成されてよく、しかし、好ましくは、センサ信号を受信するために、光センサに接続されてよい。あるいは、少なくとも１つの評価装置は、完全に又は部分的に光センサに一体化されてもよい。

本発明によれば、検出器は、本文書の他の部分に記載されているような光センサのうちの少なくとも１つを含んでいる。したがって、検出器は、好ましくは、赤外（ＩＲ）スペクトル範囲が特に好ましい場合があるかなり広いスペクトル範囲で、電磁放射を検出するように設計されてよい。ここで、光センサのセンサ領域内の光導電層のために、２．６μｍまでの波長においては、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、３．１μｍまでの波長においてはヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、３．５μｍまでの波長においては硫化鉛（ＰｂＳ）、５μｍまでの波長においてはセレン化鉛（ＰｂＳｅ）、５．５μｍまでの波長においてはアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、１６μｍまでの波長においてはテルル化水銀カドミウム（ＭＣＴ、ＨｇＣｄＴｅ）が特に選択されることができる。

本明細書で使用される場合「評価装置」という用語は、一般的に、情報項目、すなわち、透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つに関する、又は少なくとも１つの物体の、又は少なくとも１つの物体の位置、特に該少なくとも１つの物体の深度又は深度と幅の両方に関する少なくとも１つの物体の位置を決定するための、少なくとも１つの情報項目を生成するように設計された任意の装置を指す。一例として、評価装置は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１つ以上の集積回路、及び／又は１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び／又は１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又は１つ以上のコンピュータ、好ましくは１つ以上のマイクロコンピュータ及び／又はマイクロコントローラなどの１つ以上のデータ処理装置であるか、又はこれらを備え得る。追加の構成要素は、例えば１つ以上のＡＤ変換器及び／又は１つ以上のフィルタなどのセンサ信号を受信及び／又は前処理するための１つ以上の装置などの１つ以上の前処理装置、及び／又はデータ収得装置などによって構成され得る。本明細書で使用される場合、センサ信号は、一般的に、縦方向センサ信号のうちの１つ、及び、該当する場合は横方向センサ信号を指すことができる。さらに、評価装置は、１つ以上のデータ保存装置を含み得る。さらに、上記で概説したとおり、評価装置は、１つ以上の無線インターフェース及び／又は１つ以上の有線インターフェースなどの１つ以上のインターフェースを含み得る。

光学的検出のための検出器又はその任意の構成要素、特に評価装置に関するさらなる情報については、ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１及びＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１を参照することができる。

本発明のさらなる態様では、光センサを製造する方法が開示されている。該方法は、この文書の他の部分でさらに以下で詳細に開示されている１つ以上の実施形態による少なくとも１つの光センサなどの、本発明による少なくとも１つの光センサを、生産又は製造するために好ましく使用されてよい。したがって、本方法の任意の実施形態については、光センサの様々な実施形態の説明を参照することができる。

この方法は、与えられた順序で又は異なった順序で実行されることができる以下のステップを含む。さらに、記載されていない追加の方法ステップが提供されてもよい。特に明記されない限り、方法ステップのうちの２つ以上、又はすべてさえも、少なくとも部分的に同時に実行されてよい。さらに、方法ステップの２つ以上又はすべてさえも、２回以上繰り返し実行されてよい。

本発明による方法は、以下のステップ：
ａ）回路キャリア装置に取り付けられた基板、前記基板に直接又は間接的に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップ；及び
ｂ）その後、前記光導電性材料の層及び前記基板のアクセス可能な表面に非晶質カバーを堆積するステップであって、前記カバーは、少なくとも１つの金属含有化合物を含んでいる、ステップ、
を含み、前記基板及び前記カバーの少なくとも１つは、波長範囲内で光学的に透明である。

ステップａ）により、基板、少なくとも１つの光導電性材料の層、及び個々の電気接点が提供される。特に、基板、光導電層、及び電気接点のそれぞれの材料は、上に提示された対応する材料のリストから選択されることができる。

ステップｂ）により、上述の方法のうち少なくとも１つを用いてカバーが生成されることができる。ここで、ステップｂ）は、少なくとも１回、好ましくは少なくとも１０回、より好ましくは少なくとも１００回繰り返されてよい。特別な実施形態では、少なくとも２つの隣接するカバー部分は、積層体の形態で堆積されることができる。ここで、「積層体」という用語は、隣接部分がそれらのそれぞれの組成に関して異なり得る堆積様式を指すことができる。したがって、隣接部分は、それらが異なる金属含有化合物を含むという様式で異なることができる。代替的に、他の種類の化合物、特に金属化合物、高分子化合物、シリコーン化合物、ガラス化合物の少なくとも１つは、金属含有化合物を含む層と交互する様式でなど、隣接部分の全てではなく、隣接部分のいくつかで使用されてよい。好ましくは、少なくとも１つの金属含有化合物、及び、適用可能な場合の他の種類の化合物は、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１００ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さが達成されるまで堆積される。ここで、少なくとも１つの金属含有化合物、及び、適用可能な場合の他の種類の化合物は、カバーが好ましくは光導電性材料又は基板の隣接表面に対して共形であるように堆積される方式で、堆積される。したがって、共形カバーの厚さは、共形カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で、光導電性材料又は基板の対応する表面に追従してよい。

本発明の特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの堆積方法が、金属含有化合物を堆積させるために使用される。好ましくは、該堆積方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つから選択されることができる。ＡＬＤプロセス又はＣＶＤプロセスに関するさらなる詳細については、上記の説明を参照することができる。金属含有化合物を提供する目的で、２つの異なる種類の前駆体が好ましくは使用されることができ、ここで、第１前駆体は有機金属前駆体であるか又はそれを含み、第２前駆体は流体であるか又はそれを含み得る。一般的に使用されるように、「流体」という用語は、第２前駆体の非固体状態を指すことができる。例として、アルミニウム（Ａｌ）含有化合物を提供するために、第１前駆体はＴＭＡ、すなわちトリメチルアルミニウムＡｌ（ＣＨ_３）_３であるか又はそれを含み、一方、第２前駆体はＨ_２Ｏ、酸素、空気もしくはそれらの溶液又はオゾンであるか又はそれを含み得る。代替的に又は追加的に、ジルコニウム（Ｚｒ）含有化合物を提供するために、第１前駆体はＴＤＭＡ－Ｚｒ、すなわちテトラキス（ジメチルアミド）ジルコニウム（ＩＶ）であるか又はそれを含み、第２前駆体はＨ_２Ｏ、その溶液又はオゾンであるか又はそれを含むことができる。本明細書では、特に安定した流体流を提供するために、少なくとも１つの前駆体を不活性ガス、特に窒素（Ｎ_２）又はアルゴン（Ａｒ）と混合されることができる。

すでに上述したように、少なくとも１つの追加の層がさらにカバー又はその区画上に堆積されることができる。代替的に又は追加的に、少なくとも１つの追加の層が光導電性材料の層の上に少なくとも部分的に堆積され、続いてカバーによってコーティングされてよい。本明細書において、追加の層は、反射防止層、光学フィルタ層、封入層、耐スクラッチ層、親水性層、疎水性層、自己清浄層、防曇層、高誘電率層、又は導電層の少なくとも１つであるか又はこれらを含むことができるように選択され得る。

上述のように、所望の光センサは、一般に、入射光ビームによる光センサに含まれるセンサ領域の照射に応じて、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。この目的のために、センサ領域内に含まれる光導電性材料に電気的に接触するように適合された少なくとも２つの電気接点が、さらに設けられる。一般に、電気接点は、方法ステップａ）又はｂ）のいずれか１つの前又はその間に、設けられることができる。特に好ましい実施形態では、電気接点は、公知の蒸着技術などによって蒸着金属層を設けることなどにより、ステップｂ）の前に設けられることができ、ここで、金属層は特に銀、アルミニウム、白金、マグネシウム、クロム、チタン、金、又はグラフェンのうちの１つ以上を含むことができる。あるいは、電気接点は、無電解Ｎｉ、無電解Ａｕ、ガルバニックＮｉ、又はガルバニックＡｕなどの、ガルバニック又は化学堆積プロセスによって設けられることができる。ここで、カバーは、電気接点も完全に又は部分的に覆う方式で堆積されてよい。この特定の実施形態では、電気接点は、カバーによって少なくとも部分的に好ましくは完全に覆われ、したがって、導電性リード線を使用することにより、好ましくはワイヤの形態で、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）のワイヤを使用することにより、少なくとも１つの外部接続に接合されることができ、該導電性リード線は、特に、カバー層を通して電気接点に接合されることができる。例として、カバー層によって覆われた金（Ａｕ）接点は、続いて、ワイヤボンディングによって接続されることができる。

特に好ましい実施形態では、光導電性材料の層は、少なくとも２つの個別のセンサ領域、
好ましくは個別のセンサ領域のアレイを含むことができ、該センサ領域は、「共通基板」とも呼ばれる同一の基板に直接又は間接的に適用され、該同一の基板は、したがってかなり大きな面積を示すことができる。この実施形態では、個々のセンサ領域は、ステップａ）によって、まず、共通基板に直接又は間接的に適用され、該少なくとも２つの個別の電気接点は光導電性材料の層内の個々のセンサ領域のそれぞれに対して、接点として提供される。その後、個々のセンサ領域は、個々のセンサ領域のそれぞれが基板のそれぞれの部分によって担持される方式で、互いに分離される。最後に、カバーが、ステップｂ）に従って、個々のセンサ領域のそれぞれ及び基板のそれぞれの部分のアクセス可能な表面に、堆積される。

加えて、光センサの製造プロセスに関する詳細は、この文献の他の部分に記載されている。

本発明による装置は、バンプチップキャリア、セラミックリードレスチップキャリア、リードレスチップキャリア、リードチップキャリア、リードセラミックチップキャリア、デュアルリードレスチップキャリア、プラスチックリードチップキャリア、パッケージオンパッケージチップキャリアなどの、表面実装テクノロジーパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、標準スルーホール又はソースマウント技術の半導体パッケージ、例えばＤＯ－２０４、ＤＯ－２１３、金属電極リーフレス面、ＤＯ－２１４、ＳＭＡ、ＳＭＢ、ＳＭＣ、ＧＦ１、ＳＯＤ、ＳＯＴ、ＴＳＯＴ、ＴＯ－３、ＴＯ－５、ＴＯ－８、ＴＯ－１８、ＴＯ－３９、ＴＯ－４６、ＴＯ－６６、ＴＯ－９２、ＴＯ－９９、ＴＯ－１００、ＴＯ－１２６、ＴＯ－２２０、ＴＯ－２２６、ＴＯ－２４７、ＴＯ２５２、ＴＯ－２６３、ＴＯ－２６３、ＴＨＩＮ、ＳＩＰ、ＳＩＰＰ、ＤＦＮ、ＤＩＰ、ＤＩＬ、Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ、ＳＯ、ＳＯＩＣ、ＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＺＩＰ、ＬＣＣ、ＰＬＣＣ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＱＵＩＰ、ＱＵＩＬ、ＢＧＡ、ｅＷＬＢ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、ＣＯＢ、ＣＯＦ、ＣＯＧ、ＣＳＰ、Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ、ＰｏＰ、ＱＰ、ＵＩＣＣ、ＷＬ－ＣＳＰ、ＷＬＰ、ＭＤＩＰ、ＰＤＩＰ、ＳＤＩＰ、ＣＣＧＡ、ＣＧＡ、ＣＥＲＰＡＣＫ、ＣＱＧＰ、ＬＬＰ、ＬＧＡ、ＬＴＣＣ、ＭＣＭ、ＭＩＣＲＯ ＳＭＤＸＴなどと組み合せされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＯＰＧＡ、ＦＣＰＧＡ、ＰＡＣ、ＰＧＡ、ＣＰＧＡなどのピングリッドアレイ（ＰＧＡ）と組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＣＦＰ、ＣＱＦＰ、ＢＱＦＰ、ＤＦＮ、ＥＴＱＦＰ、ＰＱＦＮ、ＰＱＦＰ、ＬＱＦＰ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＭＱＦＰ、ＨＶＱＦＰ、ＳＩＤＥＢＲＡＺＥ、ＴＱＦＰ、ＴＱＦＮ、ＶＱＦＰ、ＯＤＦＮなどのフラットパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＳＯＰ、ＣＳＯＰ ＭＳＯＰ、ＰＳＯＰ、ＰＳＯＮ、ＰＳＯＮ、ＱＳＯＰ、ＳＯＩＣ、ＳＳＯＰ、ＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＶＳＯＰ、μＭＡＸ、ＷＳＯＮなどの小型アウトラインパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＣＳＰ、ＴＣＳＰ、ＴＤＳＰ、ＭＩＣＲＯ ＳＭＤ、ＣＯＢ、ＣＯＦ、ＣＯＧなどのチップスケールパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＦＢＧＡ、ＬＢＧＡ、ＴＥＰＢＧＡ、ＣＢＧＡ、ＯＢＧＡ、ＴＦＢＧＡ、ＰＢＧＡ、ＭＡＰ－ＢＧＡ、ＵＣＳＰ、μＢＧＡ、ＬＦＢＧＡ、ＴＢＧＡ、ＳＢＧＡ、ＵＦＢＧＡなどのボールグリッドアレイと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＳｉＰ、ＰｏＰ、３Ｄ－ＳｉＣ、ＷＳＩ、近接通信などの、チップインマルチチップパッケージなどのさらなる電子装置と組み合わされることができる。集積回路パッキングに関するさらなる情報については、以下の出典を参照することができる。

－ ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｌｉｓｔ＿ｏｆ＿ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｐａｃｋａｇｉｎｇ＿ｔｙｐｅｓ 又は、
－ ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｌｉｓｔ＿ｏｆ＿ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｐａｃｋａｇｅ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ

本発明のさらなる態様では、本発明による検出器の使用が開示されている。その中で、検出器の使用の目的は、ガス検知用途、火災検出用途、火炎検出用途、熱検出用途、煙検出用途、燃焼監視用途、分光法用途、温度感知用途、動き感知用途、工業監視用途、化学感知用途、排気ガス監視用途、セキュリティ用途からなる群から選択される。特に、検出器は、赤外線検出用途、熱検出用途、温度計用途、熱追求用途、火炎検出用途、火災検出用途、煙検出用途、温度感知用途、分光法用途などに使用されることができる。さらに、検出器は、排気ガスの監視、燃焼プロセスの監視、工業プロセスの監視、化学プロセスの監視、食品処理プロセスの監視などに使用されることができる。さらに、検出器は、温度制御、動き制御、排気制御、ガス感知、ガス分析、動き感知、化学感知などに使用されてよい。本明細書に開示される光センサ及び検出器のさらなる用途については、ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１及びＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１を参照することができる。しかし、さらなる応用分野がなおも考えられ得る。

上述の光センサ及び検出器、方法、ならびに提案された使用は、先行技術に比べてかなりの利点がある。したがって、本発明による光センサは、赤外スペクトル範囲の少なくとも一部にわたって特に感度が高く、したがって、赤外スペクトル範囲に対して効率的で信頼性の高い、大面積の位置感知装置を提供することができる。当該技術の公知の装置と比較して、好ましくはかさばらない気密パッケージとして供給されることができるここで提案される光センサは、かさばらないにもかかわらず、温度及び湿度が高い場合でも湿度及び／又は酸素のような外的影響により起こり得る劣化に対して長期間にわたって改善された高度な保護を提供する。ここで、光センサに使用される材料は、光センサが広いスペクトル範囲にわたって適切な吸収特性を示すことができることを確実にするように、選択されることができる。例として、材料Ａｌ_２Ｏ_３を含むカバーは、５μｍまでの波長を有する光ビームに対して透明であり得る。他の材料が、他のスペクトル範囲にわたる他の所望の吸収特性のために、使用されることができる。さらに、Ａｌ_２Ｏ_３が約１．７５の屈折率を示すように、様々な材料が１．３を超える屈折率を示すため、それぞれの選択されたカバーは、同時に、反射防止機能を示し得る。上述のように、この種類のカバー材料は、光導電性材料の表面及び基板の表面に共形的にしっかりと追従することができる滑らかなカバーを形成することができる。

さらに、光センサは簡単に製造され、パッケージに容易に一体化されることができる。

ここで、特に原子層堆積法（ＡＬＤ）、又はＡＬＤとスパッタリングの組合せを使用することによって、本発明によるカバーを製造することにより、漏れのない封入が、特に光導電性材料の層内のピンホール及び多孔質構造を充填することによって、同様に、基板の表面を通って又は沿って光導電性材料の層に湿度及び／又は酸素を伝達することができる経路を遮断及び／又は妨害することによって、提供され得る。これに関連して、ＡＬＤプロセス又はＡＬＤとスパッタリングとの組合せは、一般に、単一バッチで多数のサンプルに適用することができるバッチプロセスであることが述べられてよい。さらに、光センサのカバー及びかさばらない気密パッケージを通してでさえ可能な電気接点の接合性は、プリント回路基板（ＰＣＢ）などの回路キャリア装置への容易な一体化を可能にする。代替の実施形態では、封入された光導電層は、貫通ガラスビアを使用することによって、接触されることができ、これは基板の上部から下部への直接的な気密接続を可能にすることができる。特に好ましい実施形態では、基板は、ＰＣＢなどのように、回路キャリア装置上に直接的に接着又ははんだ付けされることができる。

要約すると、本発明の文脈においては、以下の実施形態が好ましいと考えられる。

実施形態１：光センサであって、基板と、前記基板に直接又は間接的に適用される少なくとも１つの光導電性材料の層と、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、前記光導電性材料及び前記基板のアクセス可能な表面を覆うカバーとを備え、前記カバーは少なくとも１つの金属含有化合物を含む非晶質カバーである、光センサ。

実施形態２：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、金属又は半金属を含み、前記金属は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ及びＢｉからなる群から選択され、前記半金属は、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ及びＴｅからなる群から選択される、先行する実施形態による光センサ。

実施形態３：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＷからなる群から選択される、先行する実施形態による光センサ。

実施形態４：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクチド、カーバイド、又はそれらの組合せを含む群から選択される、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態５：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、Ａｌ、Ｔｉ、ＺｒもしくはＨｆの、少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せ；又はＳｉの窒化物を含む、先行する実施形態による光センサ。

実施形態６：前記カバーは、前記光導電性材料の層の上面及び側面、ならびに前記基板の少なくとも側面に直接接触している、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態７：前記カバーは、前記光導電性材料の層及び前記基板の側面の両方のアクセス可能な表面を完全に覆う、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態８：前記カバーは、前記光導電性材料の層及び前記基板の側面の両方を連続的に覆う連続コーティングである、先行する実施形態による光センサ。

実施形態９：前記カバーは、反射防止層として機能するようにさらに適合されている、先行する実施形態による光センサ。

実施形態１０：前記カバーは、少なくとも２つの隣接する部分を有する積層体であるか、又はそれを含み、前記隣接する部分は、それぞれの組成によって異なり、前記隣接する部分の少なくとも１つは、前記少なくとも１つの金属含有化合物を含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１１：前記隣接する部分の少なくとも１つは、金属化合物、高分子化合物、シリコーン化合物、ガラス化合物の少なくとも１つを含む、先行する実施形態による光センサ。

実施形態１２：前記カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを有する、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１３：前記カバーは、前記光導電性材料の層又は前記基板の隣接表面に関して共形である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１４：前記共形カバーの厚さは、前記カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差で前記光導電性材料及び前記基板の対応する表面に追従する、先行する実施形態による光センサ。

実施形態１５：前記カバーは、原子堆積コーティング又は化学気相堆積コーティングであるか、又はそれを含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１６：前記カバーは、さらに、耐スクラッチ性、親水性、疎水性、自己清浄性、防曇性、及び導電性のうちの少なくとも１つから選択されるさらなる機能を示す、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１７：前記カバーは、さらに少なくとも部分的に少なくとも１つの追加の層によってコーティングされ、及び／又は、前記少なくとも１つの追加の層は、前記光導電性材料の層と前記カバーの間に少なくとも部分的に堆積されている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態１８：前記追加の層は、反射防止層、光学フィルタ層、封入層、耐スクラッチ層、親水性層、疎水性層、自己清浄層、防曇層、高誘電率層、又は導電層の少なくとも１つであるか、又はこれらを含む、先行する実施形態による光センサ。

実施形態１９：前記光導電性材料は、無機光導電性材料を含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２０：前記無機光導電性材料が、セレン、テルル、セレン－テルル合金、光導電性金属酸化物、第４族元素又は化合物、第３族－第５族化合物、第２族－第６族化合物、カルコゲニド、プニクトゲニド、ハロゲン化物、及びそれらの固溶体及び／又はドープ変形のうちの１つ以上を含む、先行する実施形態による光センサ。

実施形態２１：前記カルコゲニドは、硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、テルル化カルコゲニド、三元カルコゲニド、四元カルコゲニド及びそれ以上のカルコゲニドを含む群から選択される、先行する実施形態による光センサ。

実施形態２２：前記硫化カルコゲニドは、硫化鉛（ＰｂＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、硫化銀（Ａｇ_２Ｓ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、三硫化ビスマス（Ｂｉ_２Ｓ_３）、三硫化アンチモン（Ｓｂ_２Ｓ_３）、三硫化ヒ素（Ａｓ_２Ｓ_３）、硫化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳ）、二硫化スズ（ＩＶ）（ＳｎＳ_２）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化コバルト（ＣｏＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）、二硫化鉄（ＦｅＳ_２）、三硫化クロム（ＣｒＳ_３）、硫化銅インジウム（ＣＩＳ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、硫化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する実施形態による光センサ。

実施形態２３：前記セレン化カルコゲニドは、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、三セレン化ビスマス（Ｂｉ_２Ｓｅ_３）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、三セレン化アンチモン（Ｓｂ_２Ｓｅ_３）、三セレン化ヒ素（Ａｓ_２Ｓｅ_３）、セレン化ニッケル（ＮｉＳｅ）、セレン化タリウム（ＴｌＳｅ）、セレン化銅（ＣｕＳｅ）、二セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ_２）、セレン化スズ（ＳｎＳｅ）、セレン化コバルト（ＣｏＳｅ）、セレン化インジウム（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、セレン化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する２つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２４：前記テルル化カルコゲニドは、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、三テルル化ビスマス（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）、三テルル化ヒ素（Ａｓ_２Ｔｅ_３）、三テルル化アンチモン（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）、テルル化ニッケル（ＮｉＴｅ）、テルル化タリウム（ＴｌＴｅ）、テルル化銅（ＣｕＴｅ）、二テルル化モリブデン（ＭｏＴｅ_２）、テルル化スズ（ＳｎＴｅ）、及びテルル化コバルト（ＣｏＴｅ）、テルル化銀（Ａｇ_２Ｔｅ）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２５：前記三元カルコゲナイドは、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、テルル化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＴｅ）、硫化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＳ）、硫化鉛カドミウム（ＰｂＣｄＳ）、硫化鉛水銀（ＰｂＨｇＳ）、二硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ_２）、硫セレン化カドミウム（ＣｄＳＳｅ）、硫セレン化亜鉛（ＺｎＳＳｅ）、硫セレン化タリウム（ＴｌＳＳｅ）、硫化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＳ）、硫化カドミウムクロム（ＣｄＣｒ_２Ｓ_４）、硫化水銀クロム（ＨｇＣｒ_２Ｓ_４）、硫化銅クロム（ＣｕＣｒ_２Ｓ_４）、セレン化カドミウム鉛（ＣｄＰｂＳｅ）、二セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ_２）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、硫化一酸化鉛（Ｐｂ_２ＯＳ）、セレン化一酸化鉛（Ｐｂ_２ＯＳｅ）、スルホセレン化鉛（ＰｂＳＳｅ）、セレン化テルル化ヒ素（Ａｓ_２Ｓｅ_２Ｔｅ）、リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰ）、リン化ガリウムヒ素（ＧａＡｓＰ）、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＰ）、亜セレンカドミウム（ＣｄＳｅＯ_３）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、セレン化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＳｅ）、銅－亜鉛－硫化スズ－セレンカルコゲニド（ＣＺＴＳＳｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する４つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２６：前記光導電性金属酸化物は、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化銅（Ｉ）（ＣｕＯ_２）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化銀（Ａｇ_２Ｏ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する５つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２７：前記第２族－第６族化合物は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、テルル化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＴｅ）及びセレン化水銀亜鉛（ＣｄＺｎＳｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する６つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２８：前記第３族－第５族化合物は、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、ヒ化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、ヒ化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）及びアンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する７つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態２９：前記第４族の元素又は化合物は、ドープダイヤモンド（Ｃ）、ドープシリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）及びシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する８つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３０：前記カバーは、前記電気接点を少なくとも部分的に覆っている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３１：前記電気接点は、好ましくはワイヤ、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、又は銅（Ｃｕ）ワイヤを使用するによって接合可能である、先行する実施形態による光センサ。

実施形態３２：前記電気接点は、前記カバーを通して接合可能である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３３：前記少なくとも２つの前記電気接点が、前記光導電性材料の層の異なる位置に適用されている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３４：前記電気接点は、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１つの電極材料を含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３５：接着層が前記電気接点に設けられ、前記接着層は、特に接着に適している、先行する実施形態による光センサ。

実施形態３６：前記接着層は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも１つを含む、先行する実施形態による光センサ。

実施形態３７：前記基板は、１０μｍ～１０００μｍ、好ましくは５０μｍ～５００μｍ、より好ましくは１００μｍ～２５０μｍの厚さを有する、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３８：前記基板及び前記カバーの少なくとも１つは、波長範囲内で光学的に透明である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態３９：前記基板は、電気絶縁基板である、先行する２つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４０：前記基板は、ガラス、ケイ素（Ｓｉ）、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、又は透明有機ポリマーのうちの１つを含み、前記透明導電性酸化物は、好ましくは、インジウム酸化スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ_２：Ｆ；ＦＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、又はペロブスカイト透明導電性酸化物を含む、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４１：前記基板は、導電性基板であるか、又は導電性基板を含み、前記導電性基板及び光導電性材料の少なくとも１つの層との間に追加の絶縁性中間層が存在する、先行する４つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４２：前記基板は、回路キャリア装置に直接又は間接的に適用されている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４３：前記基板は、前記回路キャリア装置に接着されている、先行する実施形態による光センサ。

実施形態４４：前記基板は、前記基板と前記回路キャリア装置の隣接する表面の間に配置された接着剤の薄膜を介して、前記回路キャリア装置に取り付けられている、先行する２つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４５：前記回路キャリア装置は、プリント回路基板である、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。

実施形態４６：少なくとも１つの物体を光学的に検出するための検出器であって、
－ 先行する実施形態のいずれか１つによる少なくとも１つの光センサであって、少なくとも１つのセンサ領域を含み、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ；及び
－ 少なくとも１つの評価装置であって、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む、検出器。

実施形態４７：前記検出器は、前記センサ領域の少なくとも一部の電気抵抗又は導電率を測定することの１つ以上によって前記センサ信号を生成するように適合されている、先行する実施形態による検出器。

実施形態４８：前記検出器は、少なくとも１つの電流－電圧測定、及び／又は少なくとも１つの電圧－電流測定を実行することによって、前記センサ信号を生成するように適合されている、先行する実施形態による検出器。

実施形態４９：少なくとも１つの照射源をさらに備える、検出器に関連する先行する実施形態のいずれか１つによる検出器。

実施形態５０：前記照射源は、少なくとも部分的に前記物体に接続され、及び／又は、少なくとも部分的に前記物体と同一である照射源；一次放射によって少なくとも部分的に前記物体を照射するように設計されている照射源、から選択される、先行する実施形態による検出器。

実施形態５１：前記光ビームは、前記物体での一次放射の反射によって、及び／又は、前記一次放射によって活性化された前記物体自体による発光によって生成される、先行する実施形態による検出器。

実施形態５２：前記光センサのスペクトル感度が、前記照射源のスペクトル範囲によってカバーされている、先行する実施形態による検出器。

実施形態５３：前記検出器は、少なくとも１つの転送装置をさらに備え、前記転送装置は、前記光ビームを前記光センサに導くように適合されている、検出器に関連する先行する実施形態のいずれか１つによる検出器。

実施形態５４：光センサの製造方法であって、以下のステップ：
ａ）基板、前記基板に直接又は間接的に適用される少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップ；及び
ｂ）その後に、前記光導電性材料の層及び前記基板のアクセス可能な表面に非晶質カバーを堆積させるステップであって、前記カバーは、少なくとも１つの金属含有化合物を含んでいるステップ、を含む方法。

実施形態５５：前記光導電性材料の層は、同じ基板に直接又は間接的に適用された少なくとも２つの個別のセンサ領域を含み、前記個別のセンサ領域は、ステップａ）及びステップｂ）の間に互いに分離される、先行する実施形態による方法。

実施形態５６：前記個別のセンサ領域は、前記個別のセンサ領域のそれぞれが基板のそれぞれの部分によって担持される方式で、ステップａ）及びステップｂ）の間に互いに分離される、先行する実施形態による方法。

実施形態５７：前記金属含有物が金属又は半金属を含み、前記金属は、リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、水銀（Ｈｇ）、タリウム（Ｔｌ）及びビスマス（Ｂｉ）からなる群から選択され、前記半金属は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）及びテルル（Ｔｅ）からなる群から選択される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態５８：前記金属含有化合物の金属は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びタングステン（Ｗ）からなる群から選択される、先行する実施形態による方法。

実施形態５９：前記少なくとも１つの金属含有化合物が、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクタイド、カーバイド、又はそれらの組合せを含む群から選択される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６０：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）もしくはハフニウム（Ｈｆ）の少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せ；又はケイ素（Ｓｉ）の窒化物から選択れる、先行する実施形態による方法。

実施形態６１：ステップｂ）が少なくとも１回繰り返される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６２：少なくとも２つの隣接する部分が積層体として堆積され、前記隣接する部分は、それぞれの組成に関して異なるように選択され、前記隣接する部分の少なくとも１つは前記少なくとも１つの金属含有化合物を含む、先行する実施形態による方法。

実施形態６３：前記隣接する部分の少なくとも１つが、金属化合物、高分子化合物、シリコーン化合物、ガラス化合物のうちの少なくとも１つを含むように選択される、先行する実施形態による方法。

実施形態６４：前記カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０ｎｍ～９５ｎｍの厚さを達成するまで堆積される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６５：前記カバーは、前記光導電性材料又は前記基板の隣接表面に対して共形カバーであるように、前記光導電性材料の層の上面及び側面、及び前記基板の少なくとも側面に堆積される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６６：前記共形カバーの厚さは、前記カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で、前記光導電性材料及び前記基板の対応する表面を追従する、先行する実施形態による方法。

実施形態６７：少なくとも１つの堆積方法が、前記金属含有化合物を堆積するために使用され、前記少なくとも１つの堆積方法は、好ましくは、原子層堆積プロセス、化学気相堆積プロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せから選択され、好ましくは、原子層堆積プロセス、及び原子層堆積プロセスとスパッタリングプロセスの組合せである、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６８：少なくとも１つの追加の層が、前記カバー又はその区画上に堆積され、及び／又は、前記少なくとも１つの追加の層は、前記光導電性材料の層に少なくとも部分的に堆積され、続いて、前記カバーによって覆われる、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態６９：前記追加の層は、反射防止層、光フィルタ層、封入層、耐スクラッチ層、親水性層、疎水性層、自己清浄層、防曇層、高誘電率層、又は導電層のうちの少なくとも１つであるか、又は、それを含むように選択される、先行する実施形態による方法。

実施形態７０：ステップｂ）は、真空チャンバ内で実行される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。

実施形態７１：前記電気接点は、ステップｂ）の前に提供され、前記カバーは前記電気接点上にさらに部分的に堆積される、先行する実施形態による方法。

実施形態７２：前記電気接点は、導電性リード線、好ましくは、ワイヤの形で、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）のワイヤを使用することによって、少なくとも１つの外部接続に接合される、先行する実施形態による方法。

実施形態７３：前記導電性リード線は、前記カバーを通して前記電気接点に接合される、先行する実施形態による方法。

実施形態７４：検出器を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる検出器の使用であって、使用目的が：ガス感知、火災検出、火炎検出、熱検出、煙検出、燃焼監視、分光法、温度感知、動き感知、工業監視、化学感知、排気ガス監視、セキュリティ用途からなる群から選択される、検出器の使用。

本発明のさらなる任意の詳細及び特徴は、従属請求項と関連して続く好ましい例示的な実施形態の説明から明らかである。この文脈では、特定の特徴は、単独で、又は他の特徴と組み合わせて実施されてよい。本発明は、例示的な実施形態に限定されない。例示的な実施形態は、図に模式的に示されている。個々の図における同一の符号は、同一の要素又は同一の機能を有する要素、又はその機能に関して互いに対応する要素を指している。

具体的には、以下の図においては：
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明による光センサの好ましい例示的な実施形態を示す図である。 本発明による光検出器の好ましい例示的な実施形態を示す図である。 図３Ａから図３Ｃは、本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。

例示的な実施形態
図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、本発明による光センサ１１０の例示的な実施形態を、側面図で高度に概略的に示す。したがって、光センサ１１０は、少なくとも１つの光導電性材料１１４の層１１２を含んでいる。特に、光導電性材料１１４の層１１２は、１０ｎｍ～１００μｍ、好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ、より好ましくは３００ｎｍ～５μｍの厚さを示すことができる。好ましい実施形態では、光導電性材料１１４の層１１２は、本質的に平坦な表面を含んでいてよいが、しかしながら、勾配又はステップなど、層１１２の表面の変化を示し得る他の実施形態も可能である。ここで、光導電性材料１１４の層１１２は、好ましくは、図３に関して以下に説明するように製造されることができる。しかし、他の製造方法も可能である。

図１の例示的な実施形態では、光導電性材料１１４は、好ましくは、硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、テルル化カルコゲニド、及び三元カルコゲニドを含む群から選択されることができる少なくとも１つのカルコゲニドであってもよいし、又はそれらを含んでもよい。具体的に、光導電性材料１１４は、硫化物、好ましくは硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化物、好ましくはセレン化鉛（ＰｂＳｅ）、又は三元カルコゲニド、好ましくはスルホセレン化鉛（ＰｂＳＳｅ）であってもよいし、又はそれらを含んでもよい。好ましい光導電性材料１１４の多くは、一般的に、赤外スペクトル範囲内で特有の吸収特性を示すことが知られているため、光センサ１１０は、好ましくは、赤外センサとして使用されることができる。しかしながら、本目的のための他の実施形態及び／又は他の光導電性材料、特にこの目的のために本文書の他の部分に記載された光導電性材料も実現可能である。

さらに、本発明による光センサ１１０は、カバー１１６を備えており、該カバー１１６は、好ましくは完全に、光導電性材料１１４のアクセス可能な表面１１８を覆っている。すでに上述したように、カバー１１６は、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光センサ１１０又はその区画、特に光導電性材料１１４の劣化を回避するために、光導電性材料１１４に、特に気密パッケージとして、封入を提供するように適合されてよい。上述したように、カバー１１６は、少なくとも１つの金属含有化合物１２０を含む非晶質カバーである。ここで記載されているような特に好ましい実施形態では、金属含有化合物１２０は、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｍｏ、及びＷからなる群から選択される金属を含むことができ、金属Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆが特に好ましい。しかし、他の種類の金属、特に、この目的のために本文書の他の部分に示されているような金属も実現可能である。さらに、金属含有化合物１２０は、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクタイド、カーバイド、又はそれらの組合せからなる群から選択されてよい。

この特定の実施形態では、金属含有化合物１２０は、好ましくは、少なくとも１つのＡｌの酸化物、少なくとも１つのＡｌの水酸化物、又はそれらの組合せを含むことができ、それは式ＡｌＯ_ｘ（ＯＨ）_ｙ、０≦ｘ≦１．５及び０≦ｙ≦１．５、ｘ＋ｙ＝１．５とも表すことができる。この特定の実施形態において、カバー１１６は、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを示すことができる。この厚さの範囲は、特に、カバー１１６内の金属含有化合物１２０の量を反映し、それは光導電性材料１１４の封入を提供するという上述の機能を達成するのに有利であることが可能である。

さらにこの特定の実施形態では、カバー１１６は、光導電性材料１１４の隣接表面１１８に対して共形カバーであることができる。したがって、上記で定義したように、共形カバーの厚さは、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で光導電性材料１１４の対応する表面１１８に従うことができ、この偏差は、カバー１１６の表面１２２の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって生じ、これによって、カバー１１６の表面１２２の上に存在し得る如何なる汚染又は不完全も除外することができる。

あるいは、金属含有化合物１２０は、少なくとも１つのＺｒの酸化物、少なくとも１つのＺｒの水酸化物、又はそれらの組合せを含むことができ、それは式Ｚ_ｒＯ_ｘ（ＯＨ）_ｙ、０≦ｘ≦２及び０≦ｙ≦２、ｘ＋ｙ＝２によって表すこともできる。しかしながら、他の種類の金属含有化合物１２０、特にＨｆもまた実現可能であり得る。全ての場合において、未反応の有機配位子の残りがさらに存在し得る。

図１Ａ及び図１Ｂのそれぞれにさらに示されているように、光導電性材料１１４の少なくとも１つの層は、好ましくは直接、少なくとも１つの基板１２４に適用され、該基板１２４は、好ましくは、絶縁基板であってもよく、又はそれを含んでいてもよい。ここで、基板１２４の厚さは、１０μｍ～２０００μｍ、好ましくは５０μｍ～１０００μｍ、より好ましくは１００μｍ～５００μｍとすることができる。光導電性材料１１４の層１１２内の導電性を光学的に改変するために入射光ビーム１２６を光導電性材料１１４に到達させるため、カバー１１６及び基板１２４の少なくとも１つは、赤外スペクトル範囲又はその区域などの所望の波長範囲において光学的に透明である。

図１Ａに概略的に示されているように、入射光ビーム１２６のビーム経路１２８は、光導電性材料１１４の層１１２内に直径１３０を有する光スポットを生成するために、カバー１１６を通過するように構成され得る。したがって、特に、カバー１１６が、適切な吸収特性を示すことにより、好ましくは所望の波長範囲内で光学的に透明であるように、金属含有化合物１２０を選択することが特に有利であり得る。あるいは（ここでは図示されていないが）、しかし、カバー１１６が、所望の波長範囲内で光学的に透明にならないように、金属含有化合物１２０を選択することが好ましい場合もある。このような種類の選択は、特定の金属含有化合物１２０が、所望の波長範囲内で光学的透明性を提供することとは別に、光センサ１１０に対して特に好ましい特性を示す場合に、特に有利であり得る。さらに、カバー１１６に使用される金属含有化合物１２０及び基板１２４に適用される材料の一方又は両方が、光センサ１１０の両方向からの光ビーム１２６の感知を可能にするなどのように、所望の波長範囲内で光学的に透明な特性を示し得ることが好ましい場合がある。ここでは、基板１２４は、光学的に透明な材料１３２、特にガラスを含むことができる。しかしながら、赤外のスペクトル範囲において少なくとも部分的に光学的に透明であり得る他の材料もまた、実現可能であり得る。

従来技術、特にＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１から知られている基板１２４のアクセス可能な表面１３４にも接触する光センサとは対照的に、カバー１１６は、カバー１１６が基板１２４と接触する領域とは別の、好ましくは共用カバー１１６がその表面のごくわずかな部分でも基板１２４に必然的に接するところの光導電性材料１１４のアクセス可能な表面１１８を覆うだけではなく、基板１２４のアクセス可能な表面１３４をも覆う。好ましくは、カバー１１６は、光導電性材料１１４と基板１２４のすべてのアクセス可能な表面１１８、１３４にそれぞれ完全に接触する方式で、適用されることができる。特に、カバー１１６は、光導電性材料１１４の層１１２の上面及び側面、ならびに基板１２４の少なくとも側面に直接接触し得るように適用されてよい。しかし、光導電性材料１１４の封入を提供するための他の種類のもの、特に、気密パッケージとしての封入も可能である。その結果、カバー１１６は、このように光導電性材料１１４の層１１２又は基板１２４と周囲雰囲気との間の直接接触を防止し、これにより、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光導電性材料１１４の劣化を回避することができる。

ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１に開示されているような、光導電性材料の層の上にのみ堆積されるカバー層と比較して、本発明によるカバー１１６は、光センサ１１０の長期安定性を大幅に向上させる。以下の表１及び表２の比較から導き出せるように、この効果は実験的に検証することができる。この目的のために、ＭΩ単位の暗抵抗値が測定され、光センサ１１０の様々なサンプルの２６℃の周囲雰囲気（標準圧力）に対する曝露期間の増加による差が示された。暗抵抗値は、１０Ｖ／ｍｍの分圧回路を用いて、５０Ｖ／ｍｍまで直線的に外挿して測定した。ここで、各サンプルの光導電性材料１１４の層１１２は、２×２ｍｍ^２の活性領域を有するＰｂＳのチップを含んでいた。

表１に示されているように、サンプルＡ１～Ａ７は、技術水準によるカバー層、特にＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１に開示されているようなカバー層を含んでいた。

これとは対照的に、表２に示されるサンプルＢ１～Ｂ７は、本発明によるカバー１１６を含んでいた。

技術水準に従って作成されたサンプルＡ１～Ａ７は、１０００～１５００時間の曝露後に暗電流の減少値を示し始めたが、本発明に従って作成されたサンプルＢ１～Ｂ７は、同じ曝露時間内に暗電流の減少を示さなかった。結果として、本発明によるカバー１１６は、光導電性材料１１４の層１１２に対する湿度及び／又は酸素の影響をさらに最小化又は減少させることにより、特に、基板１２４の表面を介して又は表面に沿って光導電性材料１１４の層１１２に湿度及び／又は酸素が伝達されることが可能な経路を遮断及び／又は妨害することにより、外的影響の低減又は排除を改善する。

図１Ａ及び図１Ｂにさらに示されているように、本発明による光センサ１１０は、少なくとも２つの個別の電気接点１３６、１３６’、すなわち、少なくとも１つの第１電気接点１３６及び少なくとも１つの第２電気接点１３６’を備えており、該電気接点１３６、１３６’は、光導電性材料１１４の層１１２に接触するように適合されている。この目的のために、電気接点１３６、１３６’は、第１電気接点１３６から光導電性材料１１４の層１１２を通して第２電気接点１３６’に、もしくはその逆に、電流を導くことができるように、又は、第１電気接点１３６及び第２電気接点１３６’を使用して光導電性材料１１４の層１１２に電圧を印加することができるように、構成及び配置されてよい。両方の目的のために、第１電気接点１３６は第２電気接点１３６’から電気的に絶縁され得る一方、第１電気接点１３６と第２電気接点１３６’の両方は光導電性材料１１４の層１１２と直接接続している。本明細書でさらに例示するように、カバー１１６は、電気接点１３６、１３６’が特に図１Ｂに示されているように、外部回路につながる可能性のある１つ以上のリード線１３８、１３８’などに結合可能に構成されるように、電気接点１３６、１３６’を少なくとも部分的に被覆することができる。

電気接点１３６、１３６’のいずれか１つと光導電性材料１１４の層１１２との間の直接接続は、メッキ、溶接、はんだ付け、ワイヤボンディング、超音波熱圧着、ステッチボンディング、ボールボンディング、ウェッジボンディング、コンプライアントボンディング、熱圧着、陽極接合、直接ボンディング、プラズマ活性化接合、共晶接合、ガラスフリットボンディング、接着結合、過渡液相拡散接合、表面活性化接合、テープ自動接合、あるいは高導電性物質を接触領域に堆積させることなどの、電気接点を提供することができる、任意の既知のプロセスによって提供されることができる。電気接点１３６、１３６’を介する十分な電気伝導度を可能にする一方、同時に、電気接点１３６、１３６’の十分な機械的安定性を提供するために、電気接点１３６、１３６’は、好ましくは、金属である、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）又は金（Ａｕ）、前記金属のうちの少なくとも１つを含む合金、ならびにグラフェンからなる群から選択される少なくとも１つの電極材料を含むことができる。しかしながら、他の種類の電極材料も実現可能である。

図１Ｂに概略的に示されるように、基板１２４は、好ましくは接着剤の薄膜１４０を介して、回路キャリア装置１４２、特にプリント回路基板（ＰＣＢ）１４４に取り付けられてよい。この目的のために、金ワイヤ、ベリリウムドープワイヤ、アルミニウムワイヤ、白金ワイヤ、パラジウムワイヤ、銀ワイヤ、又は銅ワイヤなどのワイヤを、回路キャリア装置１４２上のコンタクトパッド（ここでは示されていない）などの電気接点１３６、１３６’を結合するためのリード線１３８、１３８’として使用してもよい。図１Ｂに示されているような特に好ましい実施形態では、電気接点１３６、１３６’は、カバー１１６を通して結合可能であってよい。この特徴は、特に、カバー１１６の封入機能を向上させ、同時に、電気接点１３６、１３６’に安定性を与えることを可能にし得る。

図２は、非常に概略的な方法で、好ましくは赤外線検出器としての使用に適合され得る本発明による光検出器１５０の例示的な実施形態を示している。しかし、他の実施形態も実現可能である。光検出器１５０は、より詳細に上述したような光センサ１００の少なくとも１つを含んでおり、該光センサ１００は、検出器１５０の光軸に沿って配置されてよい。具体的には、光軸は、光センサ１００の構成の対称軸及び／又は回転軸であってよい。光センサ１００は、検出器１５０のハウジング内に配置されてよい。さらに、少なくとも１つの転送装置が含まれていてもよく、好ましくは屈折レンズである。特に光軸に対して同心円状に配置されてよいハウジングの開口部は、好ましくは、検出器１５０の視野方向を規定し得る。

さらに、光センサ１００は、光ビーム１２６によるセンサ領域１５２の照射に依存した方法で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。ここで、検出器１５０は、直線のビーム経路又は傾斜したビーム経路、角度のついたビーム経路、分岐したビーム経路、偏向又は分割されたビーム経路、又は他の種類のビーム経路を有していてよい。さらに、光ビーム１２６は、各ビーム経路又は部分的なビーム経路に沿って１回又は繰り返し、一方向又は双方向に伝播することができる。

ＦｉＰ効果によれば、光センサ１００は、同じ照射総出力であるとすると、センサ領域内の光ビーム１２６のビーム断面積１３０に依存するセンサ信号を提供することができる。しかしながら、他の種類の信号も可能である。上に示したように、センサ領域１５２は、光導電性材料１１４、好ましくは、カルコゲニド特に硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、又はスルホセレン化鉛（ＰｂＳＳｅ）の層１１２の少なくとも１つを含む。しかし、他の光導電性材料１１４、特に他のカルコゲニドを使用してもよい。センサ領域１５２における光導電性材料１１４の使用の結果、センサ領域１５２の電気伝導度は、同じ照射の総出力であるとすると、センサ領域１５２における光ビーム１２６のビーム断面に依存する。その結果、光ビーム１２６による衝突時に光センサ１１０によって提供される結果としてのセンサ信号は、センサ領域１５２における光導電性材料１１４の電気伝導度に依存してよく、したがって、センサ領域１５２における光ビーム１２６のビーム断面積１３０を決定することを可能にする。

リード線１３８、１３８’が接合されているさらなる電気リード線１５４、１５４’を介して、センサ信号は評価装置１５６に伝送されてもよく、該評価装置１５６は、一般的に、光センサ１１０のセンサ信号を評価することによって、少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている。この目的のために、評価装置１５６は、センサ信号を評価するために、１つ以上の電子装置及び／又は１つ以上のソフトウェア構成要素を備えてよい。一般に、評価装置１５６は、データ処理装置１５８の一部であってよく、及び／又は、１つ以上のデータ処理装置１５８を含んでよい。評価装置１５６は、完全に又は部分的にハウジングに統合されてよく、及び／又は完全に又は部分的に、光センサ１００に無線又は有線方式で電気的に接続された別個の装置として具体化されてよい。評価装置１５６は、１つ以上の測定ユニット及び／又は１つ以上の評価ユニット及び／又は１つ以上の制御ユニット（ここでは図示せず）などの１つ以上の電子ハードウェア構成要素及び／又は１つ以上のソフトウェア構成要素など、１つ以上のさらなる追加の構成要素をさらに含み得る。

図３Ａ～図３Ｃは、非常に概略的な方法で、本発明による光センサ１１０の製造方法の例示的な実施形態を示している。

図３Ａに示されるように、好ましくは光学的に透明な材料１３２としてのガラスを含む光導電性材料１１４の層１１２を設ける前に、電気接点１３６、１３６’が、基板１２４上に、既知の蒸着技術によって提供され得る蒸着金属層の形で、生成されてよい。特に、蒸着金属層は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＡｕのうちの１つ以上を含んでよい。あるいは、電気接点１３６、１３６’は、グラフェンの層を含んでもよい。しかしながら、より詳細に上述したように、電気接点１３６、１３６’を生成する他の方法も実現可能である。

図３Ａにさらに示されているように、光導電性材料１１４の層１１２が続いて提供される。この目的のために、光導電性材料１１４は、以下の手順に従って合成されることができる。したがって、０．０１５ｍｏｌ／Ｌのチオ尿素又はその置換生成物、０．０１５ｍｏｌ／Ｌの酢酸鉛、硝酸鉛又はその置換生成物、及び０．１５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム又はその置換生成物が反応容積中に溶解され、それによって室温で透明な溶液が得られる。従来技術から知られているように、上述の溶液を任意の順序で混合すると、硫化鉛（ＰｂＳ）は、３０℃を超える温度で、通常、均一で比較的滑らかな層が液体含有反応器の側壁及び底部に、あるいはその中に位置する任意の物体の壁に形成され得る方式で、溶液から析出する。

しかし、混合沈殿溶液から硫化鉛（ＰｂＳ）が実際に沈殿する直前に、比較的多量の発生期酸素を脱気することができる添加剤、好ましくは過硫酸カリウム、過酸化水素、又は過ホウ酸ナトリウムの水溶液がそれへ加えられ、硫化鉛（ＰｂＳ）がそこから通常の方法で沈殿するが、セル内の直接の使用あるいはエージング又は低温ベーキングによってさらなる増感が可能な活性化された形で沈殿する。沈殿溶液と活性化剤は、好ましくは３５℃を超える温度で混合され、１～３時間撹拌され、その間に堆積が生じる。ここで、ＰｂＳを沈殿させるために溶液に添加されるモルで表される過硫酸イオン、過ホウ酸イオン、又は過酸化水素からの発生期酸素の量は、モルで表される浴中のＰｂＳの０．０１～０．５理論量であるのが好ましく、ここで、ＰｂＳの理論量は、硫化鉛へ鉛と硫黄沈殿化合物の全転化があった場合に形成される量である。

硫化鉛（ＰｂＳ）層の形成後、エージングステップが、人工気候室中で、好ましくは約５０℃の温度及び７０％を超える湿度で任意で行われられることができ、これは光導電性能にとって有益であることが分かっている。堆積されエージングされた膜がさらにアニーリングによって、すなわち、真空又は空気中で約１００℃～１５０℃の温度で１～１００時間加熱されることによって、処理される場合、改善された光導電性が得られ得る。

しかしながら、光導電性材料１１４の層１１２を提供する他の種類の方法も実現可能であり得る。

図３Ｂは、特に封入層として機能するために、光導電性材料ＰｂＳ１１４の層１１２及び基板１２４のアクセス可能な表面１１８、１３４に、非晶質カバー１１６として、金属含有化合物１２０を堆積することを概略的に示している。この目的のために、金属含有化合物１２０と反応するように適合された少なくとも１つの前駆体が適合されることができる。この好ましい実施形態では、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、又はＡＬＤとスパッタリングの組合せが、堆積方法として使用されている。あるいは、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスなどの他の蒸着プロセスも適用されることができる。

本発明の好ましい実施形態では、カバー１１６は、ＡＬＤプロセス又はＡＬＤプロセスとスパッタリングプロセスの組合せによって生成されたＡｌ_２Ｏ_３を含む。あるいは、Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３／．．．又はＡｌ_２Ｏ_３／ＺｒＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３／．．．のような積層体も生成されることができる。この特定の実施形態では、ＡＬＤプロセスは以下のプロセスパラメータを適用して実行された。

－ 第１の前駆体：Ｈ_２Ｏ；
－ 第２の前駆体：Ａｌ（ＣＨ_３）_３（トリメチルアルミニウム、ＴＭＡ）；
－ 温度約６０℃；
－ 約７００サイクル。

図３Ｂにさらに示されるように、Ａｌ_２Ｏ_３含有カバー１１６が、光導電性ＰｂＳ層１１２のアクセス可能な表面１１８と、光導電性ＰｂＳ層１１２と接触し得る電気接点１３６、１３６’と、基板１２４のアクセス可能な表面１３４とを同時に被覆するような方式で、本発明に従って適用され得る。

図３Ｃに示されるように、光導電性材料１１４の層１１２に電気的に接触する２つの電気接点１３６、１３６’は、カバー層１１６を通してここに提供され得る金ワイヤなどの導電性リード線１３８、１３８'によって、好ましくは最終的に少なくとも１つの外部接続部に接合されることができる。しかしながら、上述したように、非晶質カバー１１６を堆積させる前に既にリード線１３８、１３８’を提供することによって、すなわち、図３Ａ及び３Ｂに示されているようなプロセスステップ間の中間プロセスステップでリード線１３８、１３８’を提供することによってなど、電気接点１３６、１３６’を光導電性ＰｂＳ層１１２に設ける他の方法も実現可能である。

特に好ましい実施形態では、光導電性材料１１４の層１１２は、好ましくは個別のセンサ領域のアレイである少なくとも２つの個別のセンサ領域（ここでは図示せず）を含むことができ、該個別のセンサ領域は、好ましくは、「共通基板」とも呼ばれ、したがってかなり大きな面積を示すことができる同一の基板１２４に直接又は間接的に適用される。この特定の実施形態では、個別のセンサ領域が最初に該共通基板１２４に直接的又は間接的に適用され、少なくとも２つの電気接点１３６、１３６’が光導電性材料１１４の層１１２内の個別のセンサ領域に提供される。その後、個別のセンサ領域は、基板１２４のそれぞれの部分によって担持される方式で、互いに分離される。最終的に、カバー１１６は、個別のセンサ領域及び基板１２４のそれぞれの部分のそれぞれのアクセス可能な表面１１８、１３４に堆積される。

参照番号のリスト
１１０ センサ
１１２ 光導電性材料の層
１１４ 光導電性材料
１１６ カバー
１１８ 光導電性材料の層のアクセス可能な表面
１２０ 金属含有化合物
１２２ カバーの表面
１２４ 基板
１２６ 光ビーム
１２８ ビーム経路
１３０ 光ビームの直径；ビーム断面積
１３２ 光学的に透明な材料
１３４ 基板のアクセス可能な表面
１３６、１３６’ 電気接点
１３８、１３８’ 電気接続リード線
１４０ 接着剤の薄膜
１４２ 回路キャリア装置
１４４ プリント回路ボード
１５０ 光検出器
１５２ センサ領域
１５４，１５４’ さらなる電気リード線
１５６ 評価装置
１５８ 処理装置

Claims (15)

1. 回路キャリア装置（１４２）に取り付けられた基板（１２４）と、前記基板（１２４）に直接又は間接的に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６、１３６’）と、前記光導電性材料（１１４）と前記基板（１２４）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）とを有し、前記カバー（１１６）は、少なくとも１つの金属含有化合物（１２０）を含む非晶質カバーであり、前記基板（１２４）と前記カバー（１１６）の少なくとも１つは、波長範囲内で光学的に透明である、光センサ（１１０）。
2. 前記少なくとも１つの金属含有化合物（１２０）は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びタングステン（Ｗ）からなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載の光センサ（１１０）。
3. 前記少なくとも１つの金属含有化合物（１２０）は、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクチド、カーバイド、又はそれらの組合せを含む群から選択される、請求項１又は２に記載の光センサ（１１０）。
4. 前記カバー（１１６）は、１０ｎｍ～６００ｎｍの厚さを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
5. 前記カバー（１１６）は、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）と前記基板（１２４）の隣接表面に関して共形層である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
6. 前記カバー（１１６）は、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）と前記基板（１２４）の側面の両方のアクセス可能な表面を完全に覆い、前記カバー（１１６）は、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）と前記基板（１２４）の側面の両方を連続的に覆う連続コーティングである、請求項１～５のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
7. 前記カバー（１１６）は、原子堆積コーティングであるか、又はそれを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
8. 前記カバー（１１６）は、前記電気接点（１３６、１３６’）を少なくとも部分的にさらに覆っている、請求項１～７のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
9. 前記電気接点（１３６、１３６’）は、前記カバー（１１６）を通して接合可能である、請求項１～８のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
10. 前記光導電性材料（１１４）は、少なくとも１つのカルコゲニドを含み、前記カルコゲニドは、硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、テルル化カルコゲニド、三元カルコゲニド、四元カルコゲニド、さらに高次元のカルコゲニド、及び、固溶体及び／又はそれらのドープ変形からなる群から選択される、請求項９に記載の光センサ（１１０）。
11. 前記カルコゲニドは、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、及び、固溶体及び／又はそれらのドープ変形からなる群から選択される、請求項１０に記載の光センサ（１１０）。
12. 光学的に検出するための検出器（１５０）であって、
    － 少なくとも１つのセンサ領域（１５２）を含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）であって、光ビーム（１２６）による前記センサ領域（１５２）の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ（１１０）；及び
    － 少なくとも１つの評価装置（１５６）であって、前記光センサ（１１０）の前記センサ信号を評価することにより、前記光ビーム（１２６）によって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置（１５６）、
    を含む、検出器（１５０）。
13. 請求項１２に記載の検出器（１５０）の使用であって、使用目的が、ガス感知、火災検出、火炎検出、熱検出、煙検出、燃焼監視、分光法、温度感知、動き感知、工業監視、化学感知、排気ガス監視、セキュリティ用途からなる群から選択される、検出器（１５０）の使用。
14. 光センサ（１００）の製造方法であって、以下のステップ：
    ａ）回路キャリア装置（１４２）に取り付けられた基板（１２４）、前記基板（１２４）に直接的又は間接的に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）、及び前記光導電性材料（１１４）の前記層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６、１３６’）を提供するステップ；及び
    ｂ）その後に、前記光導電性材料（１１４）の前記層（１１２）及び前記基板（１２４）のアクセス可能な表面に非晶質カバー（１１６）を堆積させ、前記カバー（１１６）は、少なくとも１つの金属含有化合物（１２０）を含むステップ、を含み、
    前記基板（１２４）と前記カバー（１１６）の少なくとも１つは、波長範囲内で光学的に透明である、方法。
15. 前記光導電性材料（１１４）の前記層（１１２）は、同じ前記基板（１２４）に直接的又は間接的に適用される少なくとも２つの個別のセンサ領域を有し、前記個別のセンサ領域は、前記個別のセンサ領域のそれぞれが前記基板（１２４）のそれぞれの部分によって担持される方式で、ステップａ）とステップｂ）の間に互いに分離される、請求項１４に記載の方法。

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