| 研究課題/領域番号 |
11750288
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| 研究種目 |
奨励研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
澤田 和明 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40235461)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | イメージセンサ / イオンセンサ / 累積型センサ / 電荷転送デバイス / CCD / 融合センサ |
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| 研究概要 |
本研究において最も一般的なイメージセンサである光イメージセンサと、医学、生物、食品、などの分野で酵素、微生物の観察への要求が高いイオンイメージセンサを融合した光・イオン融合イメージセンサを提案する。この融合イメージセンサは、1つのセンシング部で光とpH値を検知可能であり、かつ相互干渉せずにセンシングが行える。このため、微少部分の光とイオン情報の相互関係を明らかにでき、微生物、医療分野への応用が期待できる。
提案デバイスはセンシング部、光電荷蓄積部、信号転送用のCCD(Charge Couple Device)から構成されている。センシング部と蓄積部の間のセパレートGateをONにした状態で、センシング部に光が入射することで発生した光電子は光電荷蓄積部に蓄えられる。次にセパレートGateをOFFした状態で水素イオン(H^+)によるセンシング部の界面ポテンシャル変化分の電荷をInput-Diodeより入力し、それぞれの信号電荷をCCDで転送した後Floating Diffusion amplifier(FDA)を用いて出力する。昨年度はCAD設計、マスク製作を行い、疑似電極を用いて、光とイオン(pH)を単一センシング部で相互に干渉することなしにセンシングが可能であることをみいだした.
本年度は、昨年度作ったデバイスの耐水性の検討と高感度化の検討・実験を行った.チップの信頼性を確かめるために耐水性材料を検討したところ、プラズマ窒化膜が適していることがわかった.さらにセンサの高感度化のために、センサ部の工夫を行い,累積型のセンシングを提案した.その結果、従来の方法に比べ、約100倍の信号対雑音比でセンシング可能なことがわかった.
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