2004 Fiscal Year Annual Research Report
真空ナノテクノロジーによる超高感度・不可視光画像化デバイス
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15360190
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
澤田 和明 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40235461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 誠 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30126924)
高尾 英邦 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (40314091)
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| Keywords | 真空 / ナノテクノロジー / 強誘電体 / フィールドエミッタ / イメージセンサ / 光電子放出面 / シリコンエミッタ / 焦電センサ |
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| Research Abstract |
本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標としている.
強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子を製作する.これまで,100□m厚のPZT強誘電体薄板を用いて基礎的な原理確認実験を行ってきたが,その高感度化と高速応答性を目指して,単結晶材料の強誘電体材料を検討した.SrTiO3単結晶材料をPZTの代わりに検討したところ,焼結体PZTのように,パルス赤外光に対して連続的な,電子放出が確認できなかった.原因が,放出面への電子の供給課程にあると判断して,電子放出面に電子供給用の電極を設けたところ,連続的な電子放出が確認できた.さらに,その応答性に関しても約3倍程度の高速応答が実現できた.高感度化については,電荷供給電極を設けたため大きな向上は見られなかった.
イメージセンサとして用いるには真空パッケージか技術が必要である.MEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなっている.昨年度まで200ミクロン角の微小空間を真空に保つことができることがわかった.今年度その微小空間にチタンゲッターを配置する事を検討し,シミュレータにより構造の検討を行い,数ボルトの電圧印加で十分に蒸発可能であることがわかった.
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