JPH076742A - 電気的に変調可能な熱放射源およびその製造方法 - Google Patents

電気的に変調可能な熱放射源およびその製造方法

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JPH076742A
JPH076742A JP6069481A JP6948194A JPH076742A JP H076742 A JPH076742 A JP H076742A JP 6069481 A JP6069481 A JP 6069481A JP 6948194 A JP6948194 A JP 6948194A JP H076742 A JPH076742 A JP H076742A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 新規な電気的に変調可能な熱放射源およびそ
の製造方法を提供する。 【構成】 放射源は、本質的に平面の基材と、基材に形
成されている凹部または穴と、基材に装着される少なく
とも１つの白熱フィラメントであって、前記凹部または
穴と整合させられているものと、基材上で白熱フィラメ
ントの両端に形成される接触パッドであって、白熱フィ
ラメントに電流を供給するものとを具備している。本発
明によると、白熱フィラメントは、少なくとも５×１０
19原子／ｃｍ3 の不純物濃度まで燐でドーピングされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気的に変調可能な熱放
射源に関する。
【０００２】本発明は、また、その製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする問題点】赤
外線放射源は、光学的分析法でＩＲ放射源として、ま
た、その他種々の利用分野で熱源として使用される。光
学的分析法の分野では、“グローバー”放射源や、白熱
電球および厚膜放射体のような種々のタイプのＩＲ放射
源が使用されている。放射源によって発せられる放射ビ
ームの強度は、放射源への入力電力を変化させて放射源
の温度を変えることによって変調され得、あるいは、放
射源の温度を可能な限り一定に保つと同時に“チョッパ
ー”と呼ばれる機械的なビーム遮断装置を使用すること
によって変調され得る。
【０００４】機械的に可動なチョッパーをビームの変調
用に使用すると、放射源が故障するまでの平均時間は、
通常はチョッパーの寿命によって決まり、一般的に１〜
２年である。電気的に変調される放射源は、より長い耐
用期間をもたらす。
【０００５】その名の示すとおり、“グローバー”は発
光する棒である。棒は、通常、電流で加熱されるセラミ
ック材料から作られる。“グローバー”装置は、その標
準的なものは数ミリメートルの厚さおよび数センチメー
トルの長さを有しており、その熱時定数は数秒である。
通常、“グローバー”は、装置に加えられる入力電力を
変化させることによっては変調されない。一般的に入力
電力は数ワットから百ワットの範囲にある。“グローバ
ー”の変形は、その周りに巻回される抵抗線を有するセ
ラミック棒である。この変形の特性は単純な“グローバ
ー”の特性と同等である。
【０００６】白熱電球は数十ヘルツ、更には数百ヘルツ
までの周波数で電気的に変調され得るが、電球のガラス
球部は赤外線領域の放射線を吸収して長期間経つと黒く
なり、これにより、電球から出る放射線強度は時間と共
に減少する。必要な入力電力は一般的に数ワットないし
数十ワットである。
【０００７】厚膜放射体は、通常、アルミナ基材の上に
形成され且つ電流によって加熱される厚膜抵抗体を備え
ている。通常、抵抗体の寸法は０．５ミリメートルの厚
さで数平方ミリメートルのオーダーである。抵抗体の熱
時定数は、通常、秒のオーダーであり、所要の入力電力
は数ワットである。
【０００８】後述する引用文献１，２，３に記載されて
いるような、マイクロエレクトロニクスおよびマイクロ
メカニクスで使用されている在来の製造技術は、シリコ
ンからミニアチュアサイズの電気的に変調可能な放射源
を製造することを可能にする。そのような装置は、通
常、約１ミクロメータの厚さおよび数百ミクロメータの
長さを備えたポリシリコンの薄膜構造を有している。薄
膜抵抗素子の幅は数ミクロメータから数十ミクロメータ
の間である。このようなシリコン白熱フィラメントの熱
容量は低く、数百ヘルツまでの周波数でその変調が可能
である。純粋なシリコンは、電流の導体としては劣って
いる。しかしながら、硼素または燐のような適当なドー
パントでそれをドーピングすることにより、良好な導電
性を得ることができる。ドーパントとしての硼素は、そ
の活性化レベルが、安定せず、シリコン白熱フィラメン
トの初期の動作温度に影響されるということにより、ハ
ンディキャップを背負わされている。これは、活性化レ
ベルが更に新たな平衡状態を連続的に探し求めるという
ことを引き起こし、そして、このことは、フィラメント
の抵抗が時間の経過と共にドリフトし、入力電力が外部
的に安定化されない限り、入力電力もドリフトするとい
うことを意味する。ドーパントとしての硼素を使用した
シリコンにおける最高の可能な不純物濃度は約５×１０
19原子／ｃｍ3である。他の一般的に使用されるドーパ
ントは砒素とアンチモンである。ドーパントとしてのこ
れらの元素に遭遇する問題点は、低電圧で使用する場合
でも十分に高い導電性を達成するための、適切な高い不
純物濃度を得ることが困難であるということである。
【０００９】引用文献１（H. Guckel および D. W. Bur
ns,“Integrated transducers based on black-body ra
diation from heated polysilicon films（加熱ポリシ
リコン膜からの黒体放射による集積変換器）” Transdu
cers '85, 364-366 (1985年6月11〜14日)）に記載され
ている白熱フィラメントは、燐でドーピングすることに
よって作られ、５０Ω/平方超の面積抵抗率を得ること
ができる。白熱フィラメントは１００μｍの長さ、２０
μｍの幅であり、基材から１．２μｍ上にある。そのよ
うな構造では基材との空隙による放射強度損失が非常に
大きく、また、フィラメントは加熱中にたわむので、フ
ィラメントが基材に付着するという大きな危険性があ
る。
【００１０】引用文献２（Carlos H. Mastrangelo, Jam
es Hsi-Jen Yeh および Richard S.Muller:“Electrica
l and optical characteristics of vacuum sealed pol
ysilicon microlamps（真空密封されたポリシリコンマ
イクロランプの電気的および光学的特性）” IEEE Tran
sactions on Electron Device, 39, 6, 1363-1375 (199
2年6月)）に記載されている白熱フィラメントは、薄膜
の窓を備えたカプセルであって、断線を防ぐために白熱
フィラメントを真空下に置くものの中に収容されてい
る。そのような窓は数十ミクロンメートルよりも幅広く
はなり得ず、このため、フィラメントの全表面積、従っ
て、その放射出力は小さいままである。フィラメントの
付着を避けるために、基材にはＶ字形の溝がエッチング
されている。
【００１１】引用文献３（M. Parameswaran, A. M. Rob
inson, D. L. Blackburn, M. Gaitan および J. Geist,
“Micromachined thermal radiation emitter from a
commercial CMOS process（市販のＣＭＯＳプロセスか
ら微小加工された熱放射エミッター）”, IEEE Electro
n Device Lett., 12, 2, 57-59 (1991年)）に記載され
ているＩＲエミッターは１００μｍ×１００μｍの寸法
を持ち、加熱素子として、２つの“蛇行状”のポリシリ
コン抵抗体を用いている。そのような構造は加熱中に歪
む傾向があり、この設計では大面積の放射素子を製造す
ることはできない。加熱素子は連続しているが、加熱素
子の寸法がその周りの開口部に比べて小さいので、基材
のエッチング工程の間に発生する気泡は、問題を引き起
こさない。しかしながら、この構造の温度分布パターン
は、引用文献３の図２から明らかなように、特には優れ
ていない。
【００１２】ドーピングされたポリシリコンから作られ
る白熱フィラメントは、特性温度を有しており、この特
性温度を超えるとフィラメント抵抗の温度係数が負にな
る、即ち、温度上昇と共にフィラメントに更に多くの電
流が流れるようになる。従って、そのような素子は、電
圧によってではなく、電流によって制御され得る。電流
は最低の抵抗値即ち最高温度を有するフィラメントに集
中する傾向があるので、そのようなフィラメントを、放
射源の表面を増加させるべく、並列に直接接続すること
はできない。他方、直列接続では単一のフィラメント電
圧の何倍もの電圧に入力電圧を高める必要がある。硼素
ドーピングでは満足できる高い特性温度が得られない。
何故ならば、硼素の高い不純物濃度では特性温度が約６
００℃にしか到達しないからである。もし、フィラメン
トの動作温度がこれよりも高ければ、フィラメントの抵
抗値は時間と共に変動する傾向を示す。
【００１３】本発明の目的は上述した従来技術の欠点を
克服して、全く新規な電気的に変調可能な熱放射源およ
びその製造方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、多結晶シリコ
ンから作られる放射源の白熱フィラメントを燐で多量に
ドーピングして、白熱フィラメントの特性温度をフィラ
メントの動作温度よりも実質的に高くすることを基本と
している。
【００１５】特に、本発明による電気的に変調可能な熱
放射源は、白熱フィラメントが少なくとも５×１０19原
子／ｃｍ3 の不純物濃度まで燐でドーピングされている
ことを特徴としている。
【００１６】更に、本発明による製造方法は、少なくと
も１つの白熱フィラメントへと造形されたポリシリコン
層が少なくとも５×１０19原子／ｃｍ3 の不純物濃度ま
で燐でドーピングされることを特徴としている。
【００１７】本発明は多くの利点を提供する。
【００１８】本発明は、硼素でドーピングされた白熱フ
ィラメントよりも極めて優れた安定特性をもたらす。燐
の活性化レベルは温度では変化せず、面積抵抗率は与え
られた温度で一定である。従って、フィラメントの抵抗
は設計温度では一定であるので、そのような白熱フィラ
メントは動作中は極めて安定である。燐で多量にドーピ
ングすることの別の利点は、特性温度が動作温度（最高
８００℃）よりも実質的に高くなることである。そこか
ら引き出せる結論は、フィラメントの温度係数は全動作
温度範囲にわたって正のままであり、従って、フィラメ
ントの並列接続およびそれらの電圧制御操作が可能とな
るということである。燐でドーピングされたフィラメン
トの特性温度は約９００℃のオーダーになることもあ
る。燐で多量にドーピングすることの更に別の利点は、
そのフィラメントの動作電圧が、対応する面積を有する
硼素でドーピングされたフィラメントの動作電圧よりも
低いことである。加えて、硼素でのドーピングによって
得られる自由電荷キャリヤよりも、燐での多量のドーピ
ングで得られる高濃度自由電荷キャリヤの方が、白熱フ
ィラメントを光学的により不透明にし、この事が本発明
に関する最大の利点である。
【００１９】本発明の製造方法で使用される窒化物での
カプセル化により、放射源の耐用年数が長くなる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を、添付図面に示されている実
施例を参照して更に詳しく説明する。
【００２１】本発明は高速で電気的に変調可能な熱放射
源として光学分析に使用されることを意図している。
【００２２】本発明による実施例は、白熱フィラメント
の面積抵抗率が１０Ω／平方以下、通常は５Ω/平方で
あり、これにより、１μｍの厚さの膜の抵抗率が０．０
０１Ωｃｍとなるような、燐の高い不純物濃度を使用す
る。燐の不純物濃度は硼素ドーピングで得られるものよ
りも１０倍も高くなり得る。本発明による面積抵抗率
は、５×１０19原子／ｃｍ3 を超える燐ドーピング濃度
によって得られる。
【００２３】燐ドーピングおよび必要とされる異なる膜
層の付着は、マイクロエレクトロニクスの在来の標準的
な方法を使用して行うことができる（例えば、S. M. Sz
e,“VLSI technology（ＶＬＳＩ技術）”, McGraw-Hill
Book Company, 第３刷, １９８５年，第５章および第
６章参照）。
【００２４】図１〜図４を参照するに、そのような放射
源の構造は、複数の白熱フィラメントが電気的に並列に
接続されているものとして示されている。
【００２５】図１に関し、単結晶シリコンチップ１が大
きな四角形で示されている一方、白熱フィラメント３の
下に形成された凹部は面取りされた四角形で示されてい
る。図３および図４の斜めにハッチングされた箇所は後
述する窒化物である。白熱フィラメント３およびその両
端にある金属化パッド５は黒線で描かれている。フィラ
メント３は並列に接続されており、そして、入力電圧は
金属化パッド５に印加される。図１および図２はフィラ
メント３がその全長に沿って互いに離れ離れである構造
を示している。図３および図４に示されている改良され
た構造は、フィラメント３を機械的に相互接続する窒化
珪素ブリッジ６を有している。そのブリッジの開口部
は、エッチング中にフィラメントの下から発生するガス
を逃がし易くするために必要である。エッチング工程
が、これにより改良される。遅いエッチング速度が使用
されるならば、開口部は不要である。
【００２６】放射領域は、例えば１ｍｍ2 であってよ
い。白熱フィラメント３はその端だけが支持されていて
全長は空気中に浮いている。フィラメント３の下のシリ
コンチップ１は少なくとも１０μｍ、通常１００μｍの
深さにエッチングされる。フィラメント３の端は各々の
両端に置かれた金属化パッド５によって並列に接続され
ている。フィラメント３の寸法は、例えば１μｍの厚さ
×２０μｍの幅×１ｍｍの長さで、しかもフィラメント
間の隙間は５μｍであってよい。フィラメント３はそれ
らを流れる電流によって加熱される。所要の入力電圧は
数ボルトである。
【００２７】本発明により、燐で多量にドーピングされ
たポリシリコン白熱フィラメント３は窒化珪素で完全に
カプセル化されており、これにより、窒化物の酸化速度
がフィラメント３の耐用年数を決定する。放射源が通常
の室内大気中で８００℃より低い温度で使用されると、
耐用年数は１０年を超える。必要な出力窓を備えた特別
の真空状態は、不要である。
【００２８】本技術による、硼素での多量のドーピング
が用いられるならば、白熱フィラメントのアンダーエッ
チングはフィラメントを窒化することなく行うことがで
きる。何故ならば、硼素で多量にドーピングされたシリ
コンはＫＯＨ水溶液でのエッチングに耐えるからであ
る。しかしながら、燐でのドーピングが用いられるとき
は、フィラメント３は、フィラメントの周りに形成され
る、例えば窒化物の助けを借りてエッチング液から保護
されなければならない。使用されるエッチング液は、水
酸化テトラメチルアンモニウムであってもよく、あるい
は、少量のピロカテコールが添加されたエチレンジアミ
ン水溶液であってもよい。
【００２９】白熱フィラメント３は、その上に設けられ
る窓を使用することなく動作するので、フィラメント３
の上に落ちる有機汚染物は、すべて焼き尽くされる。も
し放射源がパルスモードで動作させられるならば、白熱
フィラメントの下の空気は、急速に昇温し、溜まってい
る塵をすべて吹き飛ばす。従って、本発明による実施例
は固有の自浄機構を備えている。
【００３０】白熱フィラメント３の横方向の温度分布
は、フィラメントの配列を変えることによって調整され
得る。均等な温度分布は、フィラメント幅を２０μｍ以
下にすることによってもたらされ得る。例えば窒化珪素
ブリッジ６によってフィラメント３を互いに熱的に相互
接続することにより、横方向の温度分布が更に改良され
得る。
【００３１】放射源の使用可能な最大変調速度は、熱損
失の割合に依存する。そのような損失の大部分はフィラ
メント３の下の空気層およびシリコン基材と接合してい
るフィラメント端によって生じる。全損失中の放射損失
の割合は数パーセントであるから、白熱フィラメント３
の温度は入力電力のほぼ１次関数である。最大変調速度
はフィラメント３の下の凹部２の深さを変えることによ
って容易に調整され得る。凹部の適切な深さは、５０〜
３００μｍである。本明細書に記載されている構造で
は、約１ｍｓの熱時定数が、約１ｋＨｚまでの電気的変
調を可能にしつつ、達成され得る。
【００３２】図５には、放射源の積層構造が詳細に示さ
れている。基材３１は、（１００）配向の単結晶シリコ
ンチップで形成されており、その上には通常２００ｎｍ
の厚さの窒化珪素層３６が付着させられている。窒化珪
素層３６は、白熱フィラメントを導電性の基材３１から
隔離するために必要である。誘電性基材が使用されると
きは、隔離層３６は凹部領域以外では明らかに不要であ
る。隔離層３６の表面上に、燐でドーピングされた通常
１μｍの厚さのポリシリコン層３３が付着させられてい
る。続いて、ポリシリコン層３３は、マイクロエレクト
ロニクス製造業で使用される写真平版およびプラズマエ
ッチング技術によって白熱フィラメントへと造形され
る。次に、上部窒化珪素層３２が付着させられ、これに
より、ポリシリコン層３３に形成された白熱フィラメン
トは、窒化物層内に完全にカプセル化される。入力電圧
を供給する手段は金属化パッド３４からなっており、こ
の金属化パッドは例えばアルミニウムから作られる。こ
れらのパッドは、例えばプラズマエッチングによって上
部窒化珪素層３２に作られた開口部を介してポリシリコ
ン層３３とオーム接触を形成する。基材３１を形成して
いる単結晶シリコンは最後にフィラメントの下からエッ
チングでくり抜かれ、もって、凹部３５が形成される。
このエッチング工程はフィラメント間に作られた開口部
と最外部フィラメントの側部とで行われる。
【００３３】放射源の放射率は、白熱フィラメントを、
例えばタングステンであって、凹部３５のエッチングに
先立って上部窒化物層３２上にスパッタリングされ得る
もので被覆することによって改良され得る。フィラメン
トは最初に空気中で加熱されるので、金属被覆物は酸化
される。知られているように、酸化物は窒化されたポリ
シリコン膜単体よりも高いＩＲ放射率を有する。
【００３４】図６を参照するに、燐不純物濃度に対する
ポリシリコンの抵抗率依存性は、単調関数である。本発
明の利点は、５×１０19原子／ｃｍ3 以上の不純物濃度
を使用することによって達成される。有利な結果が、８
×１０19原子／ｃｍ3 の不純物濃度で得られる。図（細
いハッチング部）によると、そのようなドーパント濃度
は０．００１Ωｃｍ以下の抵抗率に対応する。
【００３５】本発明の範囲および精神から逸脱すること
なく、白熱フィラメントは、例えば、それらの隣接する
各対が、凹部の一方の側でそれらの一方の端部を結合す
ることによって電気的に直列に接続される一方、凹部の
他方の側に２つの入力電圧供給パッドを配置することに
より、対をなす状態で直列に接続され得る。
【００３６】更に、フィラメントの下の凹部は、本発明
の範囲内で、基材を貫通する穴で代替され得る。
【００３７】誘電性を有する代替可能な基材は、アルミ
ナ、サファイア、石英および石英ガラスである。
【００３８】導電性を有する代替可能な基材は、例えば
金属である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射源の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明による別の放射源の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明による放射源の積層構造を示す断面図で
ある。
【図６】燐不純物濃度に対するポリシリコンの抵抗率依
存性を示す図である。
【符号の説明】 １ シリコンチップ ２ 凹部 ３ 白熱フィラメント ５ 金属化パッド ６ 窒化珪素ブリッジ ３１ 基材 ３２ 上部窒化珪素層 ３３ ポリシリコン層 ３４ 金属化パッド ３５ 凹部 ３６ 窒化珪素層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルック オルパナ フィンランド国．02340 エスポー，カス キサヴ ２ エフ 23 (72)発明者 アリ レート フィンランド国．00700 ヘルシンキ，ラ エクヤ ３ (72)発明者 アンシ コルホネン フィンランド国．00700 ヘルシンキ，ラ ウルラスターンカトゥ １ エフ 37

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的に変調可能な熱放射源であって、 本質的に平面の基材（１）と、 基材（１）に形成されている凹部（２）または穴と、 基材（１）に装着される少なくとも１つの白熱フィラメ
    ント（３）であって、前記凹部（２）または穴と整合さ
    せられているものと、 基材（１）上で白熱フィラメント（３）の両端に形成さ
    れる接触パッド（５）であって、白熱フィラメント
    （３）に電流を供給するものと、 を具備するものにおいて、 前記白熱フィラメント（３）が、少なくとも５×１０19
    原子／ｃｍ3 の不純物濃度まで燐でドーピングされてい
    ることを特徴とする放射源。
  2. 【請求項２】 基材が多結晶シリコンからなっており、
    且つ、少なくとも５×１０19原子／ｃｍ3 の不純物濃度
    まで燐でドーピングされた各白熱フィラメント（３）が
    ポリシリコンで作られている請求項１の放射源。
  3. 【請求項３】 白熱フィラメント（３）のうちの少なく
    とも２つが電気的に直列に接続されている請求項１また
    は２の放射源。
  4. 【請求項４】 白熱フィラメント（３）のうちの少なく
    とも２つが電気的に並列に接続されている請求項１の放
    射源。
  5. 【請求項５】 各白熱フィラメント（３）が、基材
    （１）から自由に浮いている部分において、隣接する窒
    化珪素層で取り囲まれている請求項１の放射源。
  6. 【請求項６】 個々の白熱フィラメント（３）が、互い
    に機械的に相互接続されている請求項４または５の放射
    源。
  7. 【請求項７】 個々の白熱フィラメント（３）が、隣接
    する窒化珪素ブリッジ（６）により、互いに機械的に相
    互接続されている請求項６の放射源。
  8. 【請求項８】 個々の白熱フィラメント（３）が、隣接
    する窒化珪素ブリッジ（６）であってその中に開口部を
    有するものにより、互いに機械的に相互接続されている
    請求項６の放射源。
  9. 【請求項９】 個々の白熱フィラメント（３）が、周囲
    空気と自由に連通することを許容されている請求項１の
    放射源。
  10. 【請求項１０】 個々の白熱フィラメント（３）が、金
    属酸化物層で被覆されている請求項１〜９のいずれか一
    項に記載の放射源。
  11. 【請求項１１】 凹部（２）の深さが、少なくとも１０
    μｍである請求項１の放射源。
  12. 【請求項１２】 単結晶シリコンの基材（１）上に電気
    的に変調可能な放射源を製造する方法であって、 基材（１）上に窒化珪素層（３６）を形成する工程と、 窒化珪素層（３６）上に燐でドーピングされたポリシリ
    コン層（３３）を形成する工程と、 燐でドーピングされたポリシリコン層（３３）を少なく
    とも１つの白熱フィラメント（３）へと造形する工程
    と、 燐でドーピングされたポリシリコン層（３３）上に窒化
    珪素層（３２）を付着させる工程と、 燐でドーピングされたポリシリコン層（３３）から形成
    された白熱フィラメント（３）を介して電流を供給する
    導電性接触パッド（３４）を形成する工程と、を具備す
    るものにおいて、 少なくとも１つの白熱フィラメントへと造形されたポリ
    シリコン層（３３）が、少なくとも５×１０19原子／ｃ
    ｍ3 の不純物濃度まで燐でドーピングされることを特徴
    とする方法。
  13. 【請求項１３】 燐で多量にドーピングされた前記層
    （３３）が、少なくとも２つの白熱フィラメント（３）
    を形成すべく造形される請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 燐で多量にドーピングされた層（３
    ３）から形成され且つ窒化珪素層で被覆されている白熱
    フィラメントが、高放射率の材料で被覆される請求項１
    ２の方法。
  15. 【請求項１５】 燐で多量にドーピングされた層（３
    ３）から形成され且つ窒化珪素層で被覆されている白熱
    フィラメントが、酸化可能な金属で被覆される請求項１
    ４の方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001222981A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Yokogawa Electric Corp 赤外線光源及び赤外線ガス分析計
WO2007139022A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Nalux Co., Ltd. 赤外光源およびその製造方法
US8017923B2 (en) 2006-05-26 2011-09-13 Nalux Co., Ltd Infrared source and method of manufacturing the same

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110727B (fi) * 1994-06-23 2003-03-14 Vaisala Oyj Sähköisesti moduloitava terminen säteilylähde
FI102696B1 (fi) * 1995-02-22 1999-01-29 Instrumentarium Oy Kaksoissäteilylähdekokoonpano ja mittausanturi
FI112005B (fi) * 1995-11-24 2003-10-15 Valtion Teknillinen Sähköisesti moduloitavissa oleva terminen säteilylähde
DE19808132B4 (de) * 1997-02-27 2009-10-29 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Bauelement zum Senden und Empfangen von infraroter Strahlung
US5955839A (en) * 1997-03-26 1999-09-21 Quantum Vision, Inc. Incandescent microcavity lightsource having filament spaced from reflector at node of wave emitted
US6124145A (en) 1998-01-23 2000-09-26 Instrumentarium Corporation Micromachined gas-filled chambers and method of microfabrication
US6796866B2 (en) * 1999-07-08 2004-09-28 California Institute Of Technology Silicon micromachined broad band light source
ITTO20010341A1 (it) * 2001-04-10 2002-10-10 Fiat Ricerche Sorgente di luce a matrice di microfilamenti.
EP1679735B1 (en) * 2003-10-27 2010-06-02 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Infrared light emitting device and gas sensor using same
WO2006039535A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Watlow Electric Manufacturing Company Modular layered heater system
US7846391B2 (en) * 2006-05-22 2010-12-07 Lumencor, Inc. Bioanalytical instrumentation using a light source subsystem
US7709811B2 (en) * 2007-07-03 2010-05-04 Conner Arlie R Light emitting diode illumination system
US8098375B2 (en) 2007-08-06 2012-01-17 Lumencor, Inc. Light emitting diode illumination system
US8242462B2 (en) 2009-01-23 2012-08-14 Lumencor, Inc. Lighting design of high quality biomedical devices
US8410560B2 (en) * 2010-01-21 2013-04-02 Cambridge Cmos Sensors Ltd. Electromigration reduction in micro-hotplates
US9214604B2 (en) 2010-01-21 2015-12-15 Cambridge Cmos Sensors Limited Plasmonic IR devices
US8859303B2 (en) 2010-01-21 2014-10-14 Cambridge Cmos Sensors Ltd. IR emitter and NDIR sensor
US8466436B2 (en) 2011-01-14 2013-06-18 Lumencor, Inc. System and method for metered dosage illumination in a bioanalysis or other system
US8389957B2 (en) 2011-01-14 2013-03-05 Lumencor, Inc. System and method for metered dosage illumination in a bioanalysis or other system
US9103528B2 (en) 2012-01-20 2015-08-11 Lumencor, Inc Solid state continuous white light source
EP2848087B1 (en) 2012-05-08 2017-11-15 AMS Sensors UK Limited Ir emitter and ndir sensor
US9217561B2 (en) 2012-06-15 2015-12-22 Lumencor, Inc. Solid state light source for photocuring
DE102015222072B4 (de) * 2015-11-10 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Heizvorrichtung für MEMS-Sensor
US10320143B2 (en) * 2017-08-15 2019-06-11 Alex Kropachev Solid state particulate metal oxide infrared emitter apparatus and method of use thereof
US10680150B2 (en) * 2017-08-15 2020-06-09 Dragan Grubisik Electrically conductive-semitransparent solid state infrared emitter apparatus and method of use thereof
US10636777B2 (en) 2017-12-22 2020-04-28 Ams Sensors Uk Limited Infra-red device
US10883804B2 (en) 2017-12-22 2021-01-05 Ams Sensors Uk Limited Infra-red device
US11067422B2 (en) 2018-03-28 2021-07-20 Cambridge Gan Devices Limited Thermal fluid flow sensor
US10593826B2 (en) 2018-03-28 2020-03-17 Cambridge Gan Devices Limited Infra-red devices

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6701782A (ja) * 1967-02-06 1968-08-07
US3604971A (en) * 1969-07-30 1971-09-14 Singer Co Filament mounting structure for display device
US3715785A (en) * 1971-04-29 1973-02-13 Ibm Technique for fabricating integrated incandescent displays
DE3019387C2 (de) * 1980-05-21 1986-01-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Dünnschicht-Halbleiter-Gassensor mit einem in den Sensoraufbau integrierten Heizelement
US4378489A (en) * 1981-05-18 1983-03-29 Honeywell Inc. Miniature thin film infrared calibration source
US4648175A (en) * 1985-06-12 1987-03-10 Ncr Corporation Use of selectively deposited tungsten for contact formation and shunting metallization
US4719477A (en) * 1986-01-17 1988-01-12 Hewlett-Packard Company Integrated thermal ink jet printhead and method of manufacture
US4724356A (en) * 1986-10-10 1988-02-09 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Infrared display device
US5285131A (en) * 1990-12-03 1994-02-08 University Of California - Berkeley Vacuum-sealed silicon incandescent light

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001222981A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Yokogawa Electric Corp 赤外線光源及び赤外線ガス分析計
JP4576656B2 (ja) * 2000-02-08 2010-11-10 横河電機株式会社 赤外線光源及び赤外線ガス分析計
WO2007139022A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Nalux Co., Ltd. 赤外光源およびその製造方法
US8017923B2 (en) 2006-05-26 2011-09-13 Nalux Co., Ltd Infrared source and method of manufacturing the same

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