5ミクロン以上の赤外光に感度を持つ電界放出微小エミッタ型光電子放出デバイスの研究

对5微米以上红外光敏感的场致发射微发射器型光电子发射器件研究

基本信息

批准号：
09750381
负责人：
澤田和明
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Toyohashi University of Technology (1998)Shizuoka University (1997)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では電界放出微小エミッタを用いて,これまでの技術では作製不可能であった、波長5μm以上の赤外光を高感度に検出できる電子放出デバイスを製作することを目的とした.MOSFETのドレイン領域に三極管構造の電界放出微小電子源を設け,ゲート領域には焦電体を配置する構造のデバイスを提案した.焦電材料はチョッピングなどを必要とするものの赤外光に感度が高く,室温で動作可能である.今回,赤外光受光部にはPZTの焦電体を配置しており,その焦電体の発生電圧がゲート印加電圧として働く.従って,MOSFETに流れる電流を焦電体に発生する電圧で制御することができる.微小電子源からの放出電流はMOSFETに流れる電流と等しいので,焦電体に入射する赤外光に依存した電子の放出が期待できる.三極管フィールドエミッタを真空チャンバ内に設置し,焦電センサの出力電圧で制御されたMOS型のトランジスタのドレインと電界放出微小電子源を接続する.今回の実験では,1Hzのチョッパを用いて入射赤外線を間欠的に遮断し測定した.放出電流の入射光量依存性は赤外波長約8μm一定で測定した. その結果,入射光量に対して,放出電流が比例していることがわかる.測定環境不備のため,現在のところ入射光量は任意目盛りで示した.さらに波長依存性を測定したところ,波長4μmから10μmの領域において,放出電流値が波長に依存性がないことが確認できた.

这项研究旨在制造一种电子发射设备，该设备可以检测具有5μm或更高灵敏度的波长的红外光，而先前的技术无法制造。我们提出了一个带有MOSFET漏斗区域的三极结构磁场发射微电子源的装置，并将其放置在栅极区域中。尽管高电图材料需要切碎，但它们对红外光很敏感，并且可以在室温下进行操作。在这项研究中，将PZT pyroelectric体放置在红外光接收器中，而pyroelectric体产生的电压充当栅极施加的电压。流过MOSFET的电流可以由载火体中产生的电压控制。来自微电子源的发射电流等于流过MOSFET的电流，因此，可以预期电子依赖于红外线的红外光的发射。三极管场发射器安装在真空室中，并连接了由pyroelectric传感器的输出电压控制的MOS类型晶体管的漏极到场发射微电子源。在此实验中，使用1Hz斩波器将事件红外射线间歇性阻塞。在约8μm的恒定红外波长下测量入射光量发射电流的依赖性。结果，很明显，发射电流与入射光量成正比。由于测量环境差，目前以任意量表显示入射光量。此外，测量了波长依赖性，并确认发射电流值不取决于波长在4μm和10μm之间的波长。