| 研究概要 |
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.これまでに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の製作をおこなってきた.これまで,100μm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い,原理確認に成功した.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.
本年度,イメージセンサとして用いるにはマイクロサイズの真空パッケージか技術が必要であるとの認識から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た.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.その結果を受けて実際に蒸発型真空ゲッターと2極型電界放出微小電子源を一体化させたマイクロパッケージの製作に成功し,ブリッジ構造を施したマイクロチタンブリッジの低電圧での蒸発を確認した
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