JP5861264B2 - 赤外線検出素子 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1にかかる赤外線検出素子の構造を示す模式上面図である。図2は、赤外線検出素子の構造を示す模式断面図であり、図1中のYY’線に沿う模式断面図である。図3は、検出部の構成を示す要部模式断面図である。本実施形態では、図1に示す赤外線検出素子20が、マトリックス状に複数配置され、アレイセンサーを成している。このアレイセンサーは、真空パッケージされ、赤外線入射面には、5μm〜14μmの赤外線を選択的に通す光学フィルターが搭載されている。ここでは、アレイセンサーを構成する赤外線検出素子の単素子の概略構成について説明する。
(1)本実施形態によれば、赤外線検出素子20に照射された赤外線は、第1の吸収膜2と第2の吸収膜3によって熱に変換される。支持基板1に伝わった熱は、支持脚5を通して赤外線検出素子20の外に逃げようとする。しかし、支持脚5では温度上昇が起こっており、フーリエの法則により熱が逃げる速度が遅れる。これにより、検出部4においては、赤外線の照射量に対して温度上昇の幅が大きくなり、検出感度が高くなる。その結果、支持脚5から熱が逃げることによる赤外線感度の低下を改善することができる。
図11は、変形例1にかかる赤外線検出素子の構造を示す模式上面図である。上記実施形態1では、支持基板1から対角に2本の支持脚5が設置されているが、この構成に限定するものではない。以下、変形例1について、説明する。
本実施形態においては、第2の吸収膜3が支持脚5上に設置された。第2の吸収膜3は支持脚5に加えて、支持基板1に設置しても良い。また素子の熱分布に合わせて設計しても良い。さらに、層間膜8上の積層膜17上に第2の吸収膜3を設置しても良い。第2の吸収膜3を適切な位置に配置することで支持基板1の熱が逃げる速度をさらに遅くすることができる。
Claims (4)
- 支持基板上に配置され、赤外線を吸収する第1の吸収部と、
前記第1の吸収部と接続され温度変化を検出する検出部と、
前記支持基板を支持する支持脚と、
前記第1の吸収部とは独立して前記支持脚上に少なくても一部が配置され、赤外線を吸収する第2の吸収部と、
を備えることを特徴とする赤外線検出素子。 - 請求項1に記載の赤外線検出素子において、
前記第2の吸収部の面積は前記第1の吸収部の面積より小さいことを特徴とする赤外線検出素子。 - 請求項2に記載の赤外線検出素子において、
前記第2の吸収部と前記支持脚との熱容量の和が、前記支持基板と前記第1の吸収部と前記検出部との熱容量の和より小さいことを特徴とする赤外線検出素子。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の赤外線検出素子において、
前記第2の吸収部の赤外線吸収スペクトルにおける吸収波長帯の幅が、
前記第1の吸収部の赤外線吸収スペクトルにおける吸収波長帯の幅より狭いことを特徴とする赤外線検出素子。
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