(57)【要約】【課題】検出されることを意図する波長に選択的であり、低周波数ノイズ及び熱時定数に関して最適化され、非常に多くの数の材料で作られることができる、新規なタイプの放射検出器を提供する。【解決手段】放射検出器は、少なくとも、基板；支持要素によって前記基板上に吊るされた膜；下部金属要素、上部金属要素及び前記下部金属要素及び前記上部金属要素の間に配置された誘電体要素によって形成された少なくとも１つのＭＩＭ構造体を含む吸収要素；少なくとも１つの温度測定材料を含む温度測定要素；を少なくとも含む放射検出器であって、前記膜が、少なくとも前記ＭＩＭ構造体の上部金属要素及び前記温度測定材料を含み、前記温度測定材料が、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素の一部である。【選択図】図３Ａ
2015152597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−基板（１０２）；
−支持要素（１０８）によって前記基板（１０２）上に吊るされた膜（１０４）；
−下部金属要素（１１２）、上部金属要素（１１４）及び前記下部金属要素（１１２）及び前記上部金属要素（１１４）の間に配置された誘電体要素（１００、１１６、１１８、１２０、１２２）によって形成された少なくとも１つのＭＩＭ構造体を含む吸収要素；
−少なくとも１つの温度測定材料（１１６）を含む温度測定要素；
を少なくとも含む放射検出器（１００）であって、
前記膜（１０４）が、少なくとも前記ＭＩＭ構造体の上部金属要素（１１４）及び前記温度測定材料（１１６）を含み、
前記温度測定材料（１１６）が、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素（１１０、１１６、１１８、１２０、１２２）の一部である、放射検出器（１００）。
【請求項２】
前記温度測定材料（１１６）が、約０．１Ω・ｃｍより大きい電気抵抗率、及び前記放射検出器（１００）の吸収効率が最大である波長において、その実数部の値が正であり、その虚数部の値が、前記実数部の値の約２０％より低い誘電率を有する、請求項１に記載の放射検出器（１００）。
【請求項３】
前記下部金属要素（１１２）及び前記上部金属要素（１１４）の間の距離が、λ／（４ｎ）以下であり、λが、前記放射検出器（１００）の吸収効率が最大である波長に対応し、ｎが、前記ＭＩＭ構造体の実屈折率に対応する、請求項１又は２に記載の放射検出器（１００）。
【請求項４】
前記膜（１０４）が、前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素を含む、請求項１から３の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項５】
前記基板（１０２）に配置される反射器、並びに、前記反射器及び前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素（１１２）の間に形成される反射性キャビティ（１１０）をさらに含み、前記反射器及び前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素（１１２）の間の距離が、前記放射検出器（１００）の吸収効率が最大である波長の約半分に等しいようなものである、請求項４に記載の放射検出器（１００）。
【請求項６】
前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素（１１０、１１６、１１８、１２０、１２２）の一部である隙間（１１０）が、前記膜（１０４）及び前記下部金属要素（１１２）の間に配置されるように、前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素（１１２）が、前記基板（１０２）に配置される、請求項１から３の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項７】
前記膜（１０４）が、前記上部金属要素（１１４）を前記温度測定材料（１１６）から電気的に絶縁する第１の誘電層（１１８）、及び、前記温度測定材料（１１６）を前記下部金属要素（１１２）から電気的に絶縁する第２の誘電層（１２０）をさらに含み、
前記第１の誘電層（１１８）及び前記第２の誘電層（１２０）が、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素（１１０、１１６、１１８、１２０、１２２）の一部である、請求項１から６の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項８】
前記吸収要素が、幾つかのＭＩＭ構造体を含み、各ＭＩＭ構造体が、前記他のＭＩＭ構造体の上部金属要素（１１４）から離隔する上部金属要素（１１４）を含み、
前記温度測定材料（１１６）が、前記ＭＩＭ構造体に共通している、請求項１から７の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項９】
各ＭＩＭ構造体が、前記他のＭＩＭ構造体の下部金属要素（１１２）から離隔する下部金属要素（１１２）を含み、又は、
前記ＭＩＭ構造体が、全ての前記ＭＩＭ構造体に共通する下部金属要素（１１２）を含む、請求項８に記載の放射検出器（１００）。
【請求項１０】
前記温度測定材料（１１６）が、少なくとも１つの前記膜（１０４）の導電層（１２４）によって及び前記支持要素（１０８）によって、前記基板（１０２）の電気回路に電気的に接続される、請求項１から９の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項１１】
前記膜（１０４）が、熱絶縁アーム（１０６）によって前記支持要素（１０８）に機械的及び電気的に接続される、請求項１から１０の何れか一項に記載の放射検出器（１００）。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の幾つかの放射検出器（１００）を含み、前記放射検出器（１００）が、アレイとして配置される、熱検出デバイス（１０００）。
【請求項１３】
前記放射検出器（１００）が、幾つかのサブアレイ（１００２．１〜１００２，４；１００２．６〜１００２．９）を形成することによって配置され、前記サブアレイ（１００２．１〜１００２，４；１００２．６〜１００２．９）の各々の放射検出器（１００）が、前記他のサブアレイ（１００２．１〜１００２，４；１００２．６〜１００２．９）の放射検出器（１００）によって検出されることが意図される波長と異なる波長の範囲を検出することができる、請求項１２に記載のデバイス（１０００）。
【請求項１４】
前記アレイが、前記基板上に吊るされて前記基板に熱的に接続される膜を含む少なくとも１つの閾値化放射検出器を含む、請求項１２又は１３に記載のデバイス（１０００）。
【請求項１５】
前記アレイが、ＭＩＭ構造体を含まない少なくとも１つの参考放射検出器を含む、請求項１２から１４の何れか一項に記載のデバイス（１０００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱検出器、特に抵抗タイプの放射検出器などの非冷却熱検出器に関連する。本発明による放射検出器は、有利には、赤外領域の波長を検出するために使用される。
【背景技術】
【０００２】
赤外領域の検出を行うために、非冷却熱赤外検出器は、一般的に、この検出器タイプによって観察される素子の温度及び放射率の特性であるバンドＩＩＩ（８から１２μｍ）に例えば属する波長の赤外線放射を受けるときに温度が増加する高感度素子を含む。高感度素子の温度の増加は、この高感度素子の材料の電気的特性の変化を生じさせる：焦電効果による高感度素子の材料内の電荷の出現、誘電定数の変化による高感度素子の材料の容量の変化、高感度素子の半導体又は金属材料の電気抵抗率の変化等。
【０００３】
このような熱赤外検出器の高い性能を実現するために、高感度素子の材料は、３つの主たる条件に適合すべきである：それは、低い熱容量、その支持体から活性層（高感度素子を含む）の良好な熱的絶縁（これらの両方の条件は、高感度素子を薄膜として形成することを暗に示す）、及び、最終的に電気信号に移る材料の変換効果の強い感度を有すべきである。
【０００４】
室温で動作するモノリシック赤外撮像装置は、例えば、ＣＭＯＳ又はＣＣＤタイプのシリコン多重化回路に高感度素子のアレイを直接接続することによって製造される。
【０００５】
良好な性能のために、熱赤外検出器は、真空中で又は低熱伝導性ガスを含む雰囲気で封入され得る。
【０００６】
次いで、熱赤外検出器が封入されるケーシングは、熱赤外検出器によって検出されることが意図される赤外線放射に対する透明窓を有する。
【０００７】
抵抗性タイプの放射検出器において、入射放射線は、検出器の高感度素子によって吸収され、それは、その温度の増加を引き起こし、検出器の高感度素子の電気抵抗に変化を生じさせる。抵抗の変化は、検出器の端子における電圧又は電流の変化を生じさせ、検出器によって出力される信号を形成する。
【０００８】
図１及び図２は、ボロメータである電磁放射線の熱検出器１の斜視図及び上面図をそれぞれ示す。このタイプの検出器１は、支持基板１３上に吊るされた薄い膜１０を含む。この膜１０は、検出器１の吸収要素を形成する材料の第１の層及び検出器１の温度測定素子を形成する材料の第２の層を含む。図１及び図２に示されるものに類似している他の検出器は、一般的に支持基板１３に存在する。膜１０は、膜１０に機械的に接続される熱絶縁アーム１２が取り付けられる支持要素１１を介して基板１３上に機械的に吊るされる。
【０００９】
検出器１によって受け取られた入射放射線の影響で、吸収要素を形成する膜１０の第１の層は温まり、その温度を、温度測定要素を形成する膜１０の第２の層まで移行させる。従来技術によれば、種々のタイプの温度測定要素が考えられ、サーミスタは、広範囲に広がるオプションである。支持基板１３は、シリコンウエハ上に集積された電子回路を含み、この回路は、一方で、検出器１の各々の温度測定要素の刺激読取デバイスを含み、他方で、少ない数の出力部に種々の温度測定要素から来る信号を直列に配置することを可能にする多重化部品を含み、これらの信号は、通常の画像システムによって操作され得るようになるものである。熱検出器の感度は、支持基板１３及び膜１０の間の熱的接続において熱絶縁アーム１２の存在のために顕著に改善され、これらのアームは、膜１０の熱損失が制限され、結果的にその温かい状態が保存されることを可能にする。検出器１の温度測定要素及び電子回路を読み取るための要素の間の電気的接続は、一般的には、熱絶縁アーム１２に配置される、金属である導電層によって、及び導電性である支持要素１１によって保証される。
【００１０】
膜１０の感光材料（吸収要素）は、ｐ又はｎ型である、低抵抗率又は高抵抗率の多結晶又は非晶質のシリコンなどの半導体材料であり得る。それはまた、半導体相で作られたバナジウム酸化物（Ｖ２Ｏ５又はＶＯ２）であり得る。一般的に、感光材料は、例えば、膜１０の機械的剛性を保証する、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＳｉＮ又はＺｎＳを含む膜１０の絶縁支持体に横たわる。それはまた、これらの絶縁材料の１つで全体的に封入され得る。様々な評価は、バナジウム酸化物ベースの化合物が、白金などの金属材料、又は、非晶質シリコン若しくは非晶質ゲルマニウム又は他の一般的な半導体材料、又はそれらの化合物等より、ＴＣＲ（抵抗温度係数）に関して良好な性能、及び１／ｆノイズを有することを示している。しかしながら、高い温度係数を有する他の材料もある。
【００１１】
撮像装置の大きさが部品及び光学部品の費用によって設定されるので、所定の大きさの撮像装置の空間解像度を増加するための唯一の方法は、この撮像装置の検出器が作られるピッチを低減することである。しかし、一定の技術及び構造に関して、検出器の面積の低減は、主に検出器の応答劣化（感度）のために検出器の熱消散の低下を発生させる。温度測定材料の性能の改善に関係して、検出器の熱抵抗及び曲線因子はまた、増加され、又は少なくとも高い性能レベルに維持されなければならない。
【００１２】
実際に、単位検出器のピッチが検出されることが意図される平均波長の約１から２倍であるときに、システムは最適化される。この手法は、構成なしで基板による相互変調（検出器の交差結合）の可能性がないので、ボロメータの分野において常に探求の対象である１００％に近い曲線因子を前提とする。そのため、８〜１４μｍのバンドで動作する検出デバイスにおいて、検出器のピッチは、合理的に約１０μｍまで低減され得る。
【００１３】
ピッチの低減に加えて、その領域及び検出器の間にスペクトルフィルターを挿入することなく、検出器の直上の金属選択フィルター／吸収体の集積に関連する波長に選択的な放射検出器のアレイに関して大きな視点もある。文献１は、この分野の種々の発展を示す。しかしながら、これらの発展の視点（ピッチの低減、放射線の選択的吸収）は、これらの検出器の熱時定数を犠牲にして達成されなければならない。
【００１４】
周期的な金属構造は、赤外範囲のフィルターとして使用され得る。
【００１５】
これらのフィルターは、放射構造体の上流の光学通路に必然的に導入され得る。他の可能性は、特許文献１に記載のように放射パネルの直上に選択的な吸収を形成することである。この代替手段において、周期的な金属パターンは、放射パネルに直接形成され、検出器の温度測定材料に対応する。一方で固定構造（ネイル）、他方でパネル上に集積されたパターンからなり、熱絶縁システムにある金属の周期的な構造の存在は、幾つかの波長に従って電磁放射線が検出されることを可能にする反射フィルターを形成する。
【００１６】
高い伝導性を有する金属材料（鉄）への半導体温度測定材料（半導体フェライト）の局所的な変換は、従って、放射検出器の製造方法を修正することなく検出器に更なる機能が加えられることを可能にする。フィルター特性は、パターンのピッチ及びそれらの寸法によって決定される。パターンは、円形、正方形、三角形、十字形であり得る。ピクセルのピッチ及び反射される波長によって、幾つかのパターンが２つの部分に分割されなければならない。これらの部分の切断が波長に比べて非常に小さい寸法である限りにおいて、フィルターの動作が変更されない。
【００１７】
金属材料に変換される半導体材料の割合は、初期に堆積される半導体材料の２５％から５０％である。しかし、これは、収縮効果によって温度測定材料の電流ラインの大きな変化をもたらし、そのため更なる低周波数ノイズを導入する。さらに、実施されるべき金属材料への半導体材料の変換は、このタイプの構造体を形成するために使用可能である材料を制限する：例えば、非晶質シリコンを使用することはできない。
【００１８】
非特許文献２及び３には、放射パネルに配置される金属の周期的な構造体が開示されている。選択的な吸収は、放射パネル上に作られるＭＩＭタイプのメタマテリアル（すなわち、金属−絶縁体−金属タイプの積層体に相当する）で行われる。同等の熱抵抗において、この構成は、しかしながら、少なくとも２倍だけ熱時定数を増加させる欠点を有し、そのため、このような検出器を用いて得ることができるピックアップ周波数を制限する。この手法は、従って、もはや撮像装置モードにおける動作に適合できない（例えば、工業用地から逃げる化学生成物クラウドの探求を行うために）。これらの文献には、膜全体の連続的な金属膜及び従って絶縁アームの連続的な金属膜の存在が、熱抵抗を低減することによって検出定数の熱容量を維持することを可能にすることが言及されている。この手法は、技術的な観点から実施することが難しいが、少なくとも２倍だけ信号対ノイズ比の低下をもたらす（ＮＥＤＴ（Ｎｏｉｓｅ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）の増加）。
【００１９】
特許文献２には、検出器の全面積に対して低減された寸法を有する中心にあるＭＩＭ構造体を含む放射検出器が開示されている。吸収要素の大きさの低減は、検出器の熱絶縁アームを発展させるためのより大きな面積を見捨てる。このタイプの検出器は、小さなピッチの、選択される特徴を有する。しかしながら、この構造体はまた、検出器の熱時定数の増加をもたらし、それは、このタイプの検出器を用いて得ることができるピックアップ周波数を制限する。
【００２０】
検出器の温度測定要素を作る材料は、結局、低周波数ノイズの源となるのがほとんどである。これは、この分野で広く使用される“ａｂｏｖｅ  ＩＣ”アプローチのために、低温で形成されるその製造方法によるものである。そのため、ＮＥＤＴに関する性能のその影響を低減するために、その体積及び従って放射パネルの熱容量を増加させることに対する傾向がある。
【００２１】
放射検出器の熱時定数は、熱抵抗及び熱容量の生成物によって決定される。その仕様は、“システム的考察”からもたらされる。これは、デザインレベル（ＣＡＤ、技術）における要件である。実際に、検出器の熱容量及び熱抵抗の間の解決を図ることは、ノイズレベルを犠牲にして信号を優先することであり、又逆のことである。一方で、それは、検出器を形成する材料の体積より熱抵抗を増加させることに、より関連性がある。
【００２２】
さらに、例えば幾つかの波長の選択的な吸収等の特定の機能を得るために膜に更なる構造体を含ませることは、熱時定数又はノイズレベルである、放射検出器の性能をなすパラメータの１つの低下を不可避的にもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】仏国特許第２９４１２９７号明細書
【特許文献２】仏国特許第２９７７９３７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００６／０６０７８４号明細書
【特許文献４】国際公開第０２／０８７０７号
【特許文献５】国際公開第０１／８１８７９号
【特許文献６】欧州特許出願公開第０８６９３４１号明細書
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】Spectral selectivity in infrared thermal detection, Joseph J. Talghader et al., Light: Science & Application(2012)
【非特許文献２】Wavelength-tunable microbolometers with metamaterial absorbers, Thomas Maier and Hubert Bruckl, OPTICS LETTERS/Vol 34, N°19/October 1, 2009
【非特許文献３】Multispectral microbolometers for the midinfrared, Thomas Maier and Hubert Bruckl, OPTICS LETTERS/Vol 34, N°19/November 15, 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、検出されることを意図する波長に選択的であり、低周波数ノイズ及び熱時定数に関して最適化され、非常に多くの数の材料で作られることができる、新規なタイプの放射検出器を提供することであり、その熱時定数は、撮像装置モードの放射検出器の動作に適合し得る。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このために、本発明は、
−基板；
−支持要素によって前記基板上に吊るされる、又は前記基板に面する膜；
−下部金属要素、上部金属要素及び前記下部金属要素及び前記上部金属要素の間に配置された誘電体要素によって形成された少なくとも１つのＭＩＭ構造体を含む吸収要素；
−少なくとも１つの温度測定材料を含む温度測定要素；
を少なくとも含む放射検出器であって、
前記膜が、少なくとも前記ＭＩＭ構造体の上部金属要素及び前記温度測定材料を含み、
前記温度測定材料が、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素の一部である、放射検出器を提供する。
【００２７】
前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素は、約０．１Ω・ｃｍより大きい電気抵抗率、及び前記放射検出器の吸収効率が最大である波長において、その実数部の値が正であり、その虚数部の値が、前記実数部の値の約２０％より低い又は約１０％より低い誘電率を有する、絶縁材料又は半導体材料の少なくとも一部を含む要素に対応し得る。
【００２８】
本発明による放射検出器は、従って、効率的で選択的な放射撮像装置を製造するために、１つ又はそれ以上のＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）タイプの構造体を含む吸収要素の構成要素として温度測定材料を用いることによって吸収構造体を形成することを可能にする。そのため、ＭＩＭ構造体の誘電体要素の一部を形成するために温度測定材料を用いることによって、本発明による放射検出器は、撮像装置内の放射検出器の使用に適合し得る良好な熱時定数を有する。さらに、放射検出器のＭＩＭ構造体は、ＭＩＭ構造体が作られる特性に従って更に容易にパラメータ化することができる良好な選択性が得られることを可能にする。最後に、このような放射検出器の構造体は、検出器の吸収要素を形成するために使用可能な材料の選択を制限せず、それは、低いままである低周波数ノイズのために、このような放射検出器の性能に有害ではない。
【００２９】
このような放射検出器は、約８μｍから１２μｍの間のバンドＩＩＩに属する波長を検出するために相応しい。
【００３０】
“ＭＩＭ構造体”という用語は、ここでは、上部金属要素及び下部金属要素の間に配置される少なくとも１つの誘電体要素を含み、その寸法及び構造体の材料に依存する幾つかの波長の選択的吸収を行うことができる積層体を指す。
【００３１】
ＭＩＭ構造体は、これらの波長においてプラズモン共鳴を励起することによって放射検出器によって検出されることを意図される波長の選択的な吸収を行うことができる。
【００３２】
ＭＩＭ構造体は、ＭＩＭ構造体の吸収曲線の最大値の半分における全幅がλ／１０未満であり、λがＭＩＭ構造体の吸収が最大である波長に相当するような、波長に関係する選択性を有し得る。
【００３３】
ＭＩＭ構造体は、上部及び下部金属要素が、実質的に等しい反射能力を有するようなもの、すなわち、これらの２つの金属要素のインピーダンスＲ１及びＲ２が、０．１×Ｒ１＜Ｒ２＜１０×Ｒ１であり、Ｒ１及びＲ２がΩ／スクエアで表されるようなものであり得る。
【００３４】
温度測定材料は、約０．１Ω・ｃｍを超える電気抵抗率、及び、放射検出器の吸収効率が最大値である波長において、その実数部の値が正であり、その虚数部の値がその実数部の値の約２０％未満又は約１０％未満である誘電率を有し得る。そのため、温度測定材料は、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＧｅ、バナジウム酸化物等の半導体、ＦｅＯ又はＦｅ３Ｏ４、より一般的には金属酸化物であり得る。
【００３５】
前記下部金属要素及び前記上部金属要素の間の距離は、λ／（４ｎ）以下であり得、又は、有利には約λ／（１０ｎ）以下であり得、λは、前記放射検出器の吸収効率が最大である波長に対応し、ｎは、前記ＭＩＭ構造体の実屈折率に対応する。
【００３６】
第１の実施形態によれば、前記膜は、前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素を含み得る。この構成において、ＭＩＭ構造体は、放射検出器の膜によって全体的に形成される。
【００３７】
この場合、前記放射検出器は、前記基板に配置される反射器、並びに、前記反射器及び前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素の間に形成される反射性キャビティをさらに含み得、前記反射器及び前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素の間の距離は、前記放射検出器の吸収効率が最大である波長の約半分に等しいようなものである。
【００３８】
他の実施形態によれば、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素の一部である隙間が、前記膜及び前記下部金属要素の間に配置されるように、前記ＭＩＭ構造体の下部金属要素は、前記基板に配置され得る。この形態において、膜のみが、放射検出器のＭＩＭ構造体の一部を形成する。
【００３９】
前記膜は、前記上部金属要素を前記温度測定材料から電気的に絶縁する第１の誘電層、及び、前記温度測定材料を前記下部金属要素から電気的に絶縁する第２の誘電層をさらに含み、前記第１の誘電層及び前記第２の誘電層は、前記ＭＩＭ構造体の誘電体要素の一部であり得る。
【００４０】
前記吸収要素は、幾つかのＭＩＭ構造体を含み得、各ＭＩＭ構造体は、前記他のＭＩＭ構造体の上部金属要素から離隔する上部金属要素を含み、前記温度測定材料は、前記ＭＩＭ構造体に共通している。
【００４１】
この場合、各ＭＩＭ構造体は、前記他のＭＩＭ構造体の下部金属要素から離隔する下部金属要素を含み得、又は、前記ＭＩＭ構造体は、全ての前記ＭＩＭ構造体に共通する下部金属要素を含み得る。
【００４２】
前記温度測定材料は、少なくとも１つの前記膜の導電層によって及び前記支持要素によって、前記基板の電気回路に電気的に接続され得る。
【００４３】
前記膜は、熱絶縁アームによって前記支持要素に機械的及び電気的に接続される。これらの熱絶縁アームは、膜に存在する材料によって形成され得る。
【００４４】
本発明はまた、以上に記載のような幾つかの放射検出器を含み、前記放射検出器が、アレイとして配置される、熱検出デバイスに関連する。
【００４５】
前記放射検出器は、幾つかのサブアレイを形成することによって配置され得、前記サブアレイの各々の放射検出器は、前記他のサブアレイの放射検出器によって検出されることが意図される波長と異なる波長の範囲を検出することができる。
【００４６】
前記アレイは、前記基板上に吊るされて前記基板に熱的に接続される膜を含む少なくとも１つの閾値化放射検出器を含み得る。
【００４７】
前記アレイは、ＭＩＭ構造体を含まない少なくとも１つの参考放射検出器を含み得る。
【００４８】
本発明は、添付の図面を参照して限定的するものではなく単に例示の目的として与えられる例示的な実施形態を読むことによって、より理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、従来技術による熱赤外線検出器を概略的に示す。
【図２】図２は、従来技術による熱赤外線検出器を概略的に示す。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態による、本発明の主題である放射線出器の断面図のプロファイルをそれぞれ示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態による、本発明の主題である放射線出器の概略上面図のプロファイルをそれぞれ示す。
【図４】図４は、第１の実施形態による放射検出器の波長の関数としての吸収効率を示す。
【図５】図５は、それぞれ第２及び第３の実施形態による、本発明の主題である放射検出器の断面図のプロファイルを概略的に示す。
【図６】図６は、それぞれ第２及び第３の実施形態による、本発明の主題である放射検出器の断面図のプロファイルを概略的に示す。
【図７】図７は、特定の実施形態による、本発明の主題であるマルチスペクトル検出デバイスの一部を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に開示される種々の図面の同一、類似又は等価の部分は、ある図面から他の図面に移動し易くするために同一の参照符号が付される。
【００５１】
図面に示された種々の部品は、図面をより理解し易くるために、必ずしも均一なスケールで示されていない。
【００５２】
種々の可能性（代替案及び実施形態）は、互いに排他的ではなく、互いに組み合わせることができるものとして理解されるべきである。
【００５３】
図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態による、放射検出器１００又は熱赤外検出器の断面図及び上面図のプロファイルを示す。図３Ａに示される断面図のプロファイルは、図３Ｂの軸ＡＡ’に沿って作られる。放射検出器１００は、赤外領域における検出、特に約８μｍから１２μｍの間の波長の検出であるバンドＩＩＩにおける検出を遂行することを意図された検出器又はマイクロ検出器に対応する。
【００５４】
放射検出器１００は、例えばシリコン基板又はスライスを含む基板１０２を含み、それは、放射検出器１００の機械的支持体を形成する。基板１０２は、特に、放射検出器１００が、電気的に電力を与えられ、放射検出器１００によって出力される信号が読み取られることもできる集積電子回路（図３Ａ及び図３Ｂにおいては視認できない）を含む。電子回路はまた、基板１０２上に作られる、図３Ａ及び図３Ｂに示されるものと同様の幾つかの放射検出器１００によって出力される信号が処理されることを可能にする多重化回路を含み得る。各放射検出器１００は、基板１０２上に形成される検出器アレイのピクセルに相当し、それは、電子回路に電気的に接続される。
【００５５】
放射検出器１００は、支持要素１０８を介して、及び膜１０４が機械的に接続される熱絶縁アーム１０６を介して基板１０２上に吊るされる又は基板１０２に面する膜１０４を含み、それは、固定パッド又はネイルを形成し、基板１０２上における膜１０４及び熱絶縁アーム１０６の機械的支持を保証する。厚さ（この厚さは、膜１０４及び基板１０２の間の寸法に相当する）を有するキャビティを形成する隙間１００は、基板１０２及び熱絶縁アーム１０６の間に加えて、基板１０２及び膜１０４の間に存在する。膜１０４及び基板１０２の間の熱絶縁は、隙間１１０に加えて、熱絶縁アーム１０６によって確実にされる。
【００５６】
膜１０４は、放射検出器１００の吸収要素及び熱検出要素の両方を形成する要素を含む。吸収要素は、並んで形成される幾つかのＭＩＭ構造体によって形成され、有利には、Ｎ個のＭＩＭ構造体の２次元配列として形成される。図３Ａ及び図３Ｂの実施例において、膜１０４は、３×３のアレイとして配置される９個のＭＩＭ構造体を含む。あるいは、例えば、４×４又は５×５のＭＩＭ構造体のアレイを有することも可能である。一般的に、膜１０４は、１から２５の間の数ＮのＭＩＭ構造体を含む。
【００５７】
ＭＩＭ構造体の各々は、金属層の部分として形成され、第１の実施形態において、膜１０４のＭＩＭ構造体の全てに共通している下部金属要素１１２を含み、それは、放射検出器１００のＭＩＭ構造体によって行われる選択的な吸収が最大化されることを可能にする。ＭＩＭ構造体の各々はまた、上部金属要素１１４を含む。各上部金属要素１１４は、本明細書において、膜１０４（図３Ａ及び図３Ｂの平面（Ｘ、Ｙ）に平行な）に面する基板１０２の面に平行な平面において、正方形の断面を有する。あるいは、上部金属要素１１４の形状は、異なるものであり得、例えば、円形、長方形、三角形、十字形等であり得る。金属要素１１２及び１１４は、有利には、例えばアルミニウム、タングステン、銅、チタン等の、集積回路の相互接続に使用される１つ又はそれ以上の材料を含む。
【００５８】
単一のＭＩＭ構造体によって形成されるだろう吸収要素と比較して、幾つかのＭＩＭ構造体を形成するために幾つかの上部金属要素１１４を使用することは、放射検出器１００によって行われる検出の選択性を改善するだけではなく、より多くの光を捕獲し、すなわち放射検出器１００の吸収効率を改善することを可能にする。それは、より多くの数のＭＩＭ構造体によってフィルタリングされ／吸収される、より多くの量の入射光のためである。
【００５９】
下部金属要素１１２及び上部金属要素１１４の厚さは、膜１０４の熱容量を増加させないように低く、使用される材料の層厚の約２倍より大きい。金属要素１１２及び１１４の厚さ（軸Ｚに沿った寸法）は、例えば約４０ｎｍから１００ｎｍである。さらに、これらの金属要素１１２及び１１４が波長の非選択的吸収を行うことを避けるために、金属要素１１２及び１１４は、有利には、約１オーム／スクエア未満のシート抵抗を有する。
【００６０】
最後に、ＭＩＭ構造体はまた、下部金属要素１１２及び上部金属要素１１４の間に、ＭＩＭ構造体が、放射検出器１００によって検出されることが意図される所定の波長においてプラズモン共鳴を励起することを可能にする誘電体要素を含み、それによって、放射検出器１００に良好なスペクトル選択性を与える。プラズモン共鳴は、ファブリ・ペロータイプのキャビティのように、上部金属要素１１４に面する、ＭＩＭ構造体の誘電体要素における側部（平面（Ｘ、Ｙ）における）で起こる。
【００６１】
これらの誘電体要素は、放射検出器１００の吸収要素を共に形成するＭＩＭ構造体の放射検出器１００の温度測定要素及び誘電体要素又は絶縁体の両方として作用する温度測定材料１１６を含む。温度測定層１１６の厚さ（軸Ｚに沿った寸法）は、例えば、約２０ｎｍから３００ｎｍである。ＭＩＭ構造体の誘電体要素はまた、さらに下部金属要素１１２及び温度測定材料１１６の間の電気絶縁体の役割を果たす第２の絶縁層１２０に加えて、ここではＭＩＭ構造体の全てに共通し、上部金属要素１１４及び温度測定材料１１６の間の電気絶縁体、従って放射検出器１００の温度測定素子及び吸収素子の間に電気絶縁体の役割を果たす第１の誘電層１１８によって形成される。第１の誘電層１１８及び第２の誘電層１２０はそれぞれ、１つの誘電層又は幾つかの薄い誘電層の積層体に対応し、その厚さは、例えば、約５ｎｍから１００ｎｍ、又は約５ｎｍから２０ｎｍであり、温度測定材料１１６並びに金属要素１１２及び１１４の間に考えられる最良な電気的な絶縁を保証するために、ＳｉＯ２、ＺｎＳ又はＳｉＮを含む。これらの誘電層１１８及び１２０の材料及び厚さはまた、これらの層が、放射検出器１００によって検出されることを意図する波長に対して透過性であり又は若干の吸収性であるように選択される。
【００６２】
検出される波長の値は、特に、ＭＩＭ構造体お上部金属要素１１４の周期及び平面（Ｘ、Ｙ）における寸法に依存する。上部金属要素４１４の側方寸法又は側部の寸法は、この要素を含むＭＩＭ構造体によって行われる吸収が最大である波長を画定する。例えば、ＭＩＭ構造体の側部の寸法が、０．１μｍ（おおよそ）だけ変化するとき、吸収が最大である波長は、１μｍ（おおよそ）だけ変化する。そのため、上部金属要素１１４の各々は、平面（Ｘ、Ｙ）において、約λ／（２ｎ）に等しい寸法（これらの要素の形状によって、例えば側部又は直径の寸法に対応する）を有し得、λは、放射検出器１００の吸収効率が最大である波長に対応し、ｎは、ＭＩＭ構造体の実屈折率に対応し、その値は、ＭＩＭ構造体の金属要素間に含まれる層の平均屈折率に近く、又は、λ／（２ｎ）の奇数倍である。おおよそ０．２μｍの変化がＭＩＭ構造体によって行われる吸収の最大値の位置として許容されるとき、ＭＩＭ構造体の側方寸法に関して選択される値λ／（２ｎ）又はλ（２ｎ）の奇数倍に対応する値、並びに、特に上部金属要素１１４のものは、０．０２μｍ（おおよそ）だけ変化し得る。さらに、上部金属要素１１４は、λ未満の周期で並んで配置され得る。
【００６３】
ＭＩＭ構造体の各々において、上部金属要素１１４及び下部金属要素１１２の間に配置される誘電体要素の総厚は、すなわち第１の誘電層１１８、第２の誘電層１２０及び温度測定材料１１６の厚さの合計は、金属要素１１２及び１１４の間の距離に相当するが、約λ（４ｎ）以下である。
【００６４】
有利には、ＭＩＭ構造体の誘電体要素のこの総厚は、約λ／（１０ｎ）以下である。
【００６５】
検出器１００は、さらに、膜１０４及び熱絶縁アーム１０６に対して共通している第３の誘電層１２２を含み、膜１０４及び熱絶縁アーム１０６に対して共通している導電層１２４がその上に提供される。導電層１２４は、例えば、Ｔｉ、ＴｉＮ又はＰｔを含むが、例えば、約５ｎｍから１００ｎｍの厚さを有し、約１００から１０００オーム／スクエアのシート抵抗を有する。第３の誘電層１２２は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＯＮを含み、例えば、約５ｎｍから５０ｎｍの厚さを有する。最後に、誘電体部分１２６は、熱絶縁アーム１０６に位置する導電総１２４の部分を覆う。誘電体部分１２６の材料及び厚さは、例えば、第３の誘電層１２２のものと同様である。
【００６６】
膜１０４において、導電層１２４の部分は、温度測定材料１０６に電気的に接触し、それによって、膜１０４に電力が与えられ、生成された検出信号が読み取られることを可能にする。さらに、熱絶縁アーム１０６において、導電層１２４の部分は、支持要素１０８に電気的に接触する。そのため、支持要素１０８が、例えばＡｌ、Ｃｕ又はＷＳｉ等の導電材料を含み、基板１０２に集積される電子回路の入力ステージに電気的に接続され、膜１０４の導電層１２４の部分及び熱絶縁アーム１０６が連続する電気的結合を形成するので、温度測定材料１１６は、支持要素１０８及び導電層１２４を介して基板１０２の集積電子回路に電気的に接続される。
【００６７】
膜１０４が屈曲するのを避けるために膜１０４が基板１０２において高い機械的強度を有するように、膜１０４を形成する要素の材料及び厚さはまた、選択される。
【００６８】
放射検出器１００において、温度測定材料１１６は、有利には、放射検出器１００のＭＩＭ構造体内おいて、放射検出器１００の温度測定要素及び放射検出器１００の吸収要素の誘電体要素の両方として使用される。これらのＭＩＭ構造体は、放射検出器１００によって検出された波長の良好な選択性を与え、この選択性は、膜１０４に存在する］ＭＩＭ構造体の寸法の選択、従って数の選択によって容易に調整される。これらの両方の機能を満たすことができる温度測定材料１１６に関して、それは、有利には、その電気抵抗率が約０．１Ω・ｃｍ以上であり、その誘電定数又は誘電率が、放射検出器１００の吸収効率が最大である波長において、正の実数部及びゼロ又は実数部に対して非常に低い虚数部を有する、例えば実数部の約二十パーセント（２０％）又は約十パーセント（１０％）である材料から選択される。そのため、温度測定材料１１６は、例えば、Ｓｉ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｇｅ、ａ−Ｇｅ、ａ−Ｇｅ：Ｈ、ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ、ＳｉＣ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ、又は、バナジウム酸化物、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、又は他の一般的な金属酸化物等である、非晶質又は多結晶の半導体である。約０．１Ω・ｃｍ未満の非常に低い抵抗率を有するＴｉ、Ｐｔ又はランタンマンガナイトに対応する温度測定材料と異なり、これらの材料の例は全て、ＭＩＭ構造体の光学的動作を変えないよう十分な抵抗率、及び例えば約１％から５％のＴＣＲを有する。さらに、温度測定材料１１６のための上述の例示的な材料は、放射検出器１００によって検出されることを意図する波長に対して透過性であるか非常に弱い吸収性であり、強い温度係数及び小さい低周波ノイズを有する。温度測定材料１１６の性質に依存して、その厚さは、例えば、約５０ｎｍから２００ｎｍである。
【００６９】
この第１の実施形態において、隙間１１０の厚さ又は高さｅは、放射検出器１００の吸収効率に干渉しない。
【００７０】
そのため、この厚さｅは、あらゆる値であり得るが、少なくとも、膜１０４及び基板１０２が、膜１０４によって経験され得る機械的及び静電気的ストレスのためにそれらの間の接触を妨げるのに十分な距離だけ離隔されるようなものである。この厚さｅはまた、熱絶縁アーム１０６及び温度測定材料１１６と接触する導電層１２４の部分によって形成される接触領域からの寄生吸収を制限するように調整され得る。この厚さｅは、例えば、約１μｍから５μｍである。
【００７１】
図４は、約１５０ｎｍの厚さを有する非晶質シリコン、約１００ｎｍの厚さを有する金属要素１１２及び１１４の温度測定材料１１６を含み、上部金属要素１１４の各々が、約１．３７５μｍの側部を有する正方形であり、互いに約２．７５μｍの周期又はピッチ（２５％程度の膜１０４の領域の充填率で作られる）で配置される前述の放射検出器１００を用いて得られた、ここでは約１０μｍの波長の関数とした吸収効率を示す。ＭＩＭ構造体の上部金属要素１１４の寸法及びピッチを調整することによって、検出器１００によって行われる吸収が最大である波長の値を修正することが可能であり、それによってマルチスペクトル検出器が作られることを可能にする。図４において、約１μｍの幅において約１０μｍの波長を有する検出が行われる（少なくとも０．５の吸収効率において）。図４において約１０μｍに位置する検出ピークは、例えば、約２μｍから１６μｍの値の範囲でシフトされ得る。
【００７２】
第２の実施形態による放射検出器１００の断面図のプロファイルを示す図５がここで参照される。
【００７３】
前述の第１の実施形態に関して、膜１０４は、ＭＩＭ構造体の全てに共通の如何なる下部金属要素１１２も含まない。ここで、放射検出器１００の吸収要素のＭＩＭ構造体の各々は、離隔した下部金属要素１１２を含む。下部金属要素１１２の各々は、上部金属要素１１４のうちの１つに面するように提供され、ここでは、それが面する上部金属要素１１４の寸法と実質的に同一の、平面（Ｘ、Ｙ）における寸法を有する。下部金属要素１１２の間の間隔、すなわちこれらの要素１１２のピッチはまた、上部金属要素１１４の間の間隔と同様である。あるいは、下部金属要素１１２の寸法及び／又は形状及び／又はピッチは、上部金属要素１１４のものと異なり得る。下部金属要素１１２の厚さは、ここでは、互いに同様であり、例えば、第１の実施形態において前述された下部金属要素１１２のものと同一の値である。さらに、第２の誘電層１２０の部分は、互いにそれらを絶縁するために下部金属１１２の間に配置される。第２の実施形態による放射検出器１００の他の要素は、第１の実施形態による放射検出器１００のものと同様である。
【００７４】
第１の実施形態における放射検出器１００に吸収要素のＭＩＭ構造体の全てに共通する単一の金属要素１１２に関して、第２の実施形態による放射検出器１００のＭＩＭ構造体の各々における幾つかの離隔した下部金属要素１１２の使用は、放射検出器１００の熱定数が低減されることを可能にするが、より低い選択性を犠牲にする。そのため、下部金属要素１１２の構造体に関する選択は、調査される時定数及び選択性に関して、放射検出器１００によって満たされるべき要求に依存して行われる。
【００７５】
さらに、この構成が、調査される共鳴から受けた電磁エネルギーを分散させそうな領域を制限することを可能にし、高いシート抵抗を有する導電性領域が入射放射線に晒されることを避けることを可能にするという条件で、幾つかの離隔した下部金属要素１１２の使用は、得られる残余の吸収に対して有害ではない。
【００７６】
あるいは、前述の第１及び第２の実施形態に対して、キャビティ１１０が反射キャビティを形成するように、放射検出器１００は、膜１０４に面する、基板１０２に配置された反射器をさらに含み得る。この場合、例えば基板１０２の上面に配置される金属層に対応する反射器及び下部金属要素１１２の１つの間の距離が、反射器及び膜１０４の間の反射を最大化することを可能にする反射性キャビティを形成するためにキャビティ１１０に対して約λ／２に等しいように、キャビティ１１０の厚さｅは選択される。この実施形態にかかわらず、このような反射性キャビティλ／２は、有利である。
【００７７】
図６は、第３の実施形態による放射検出器１００の断面図のプロファイルを示す。
【００７８】
第１の実施形態において、単一の下部金属要素１１２は、放射検出器１００の吸収要素のＭＩＭ構造体の全てに共通している。一方で、下部金属要素１１２が基板１０２上に吊るされた膜１０４に配置される第１の実施形態と異なり、キャビティ１１０が下部金属要素１１２及び膜１０４の間に形成されるように、下部金属要素１１２は、ここでは、吊るされた膜１０４に配置されず、基板１０２上に配置される。この第３の実施形態において、放射検出器１００の吸収要素のＭＩＭ構造体は、各々が、上部金属要素１１４及び下部金属要素１１２（ここでは、ＭＩＭ構造体の全てに共通している）を含む。さらに、ＭＩＭ構造体の誘電体要素は、キャビティ１１０に加えて、温度測定材料１１６、第１の誘電層１１８、第２の誘電層１２０（場合によっては、省略され得る）、第３の誘電層１２２によって形成される。この第３の実施形態において、キャビティ１１０の厚さｅは、ＭＩＭ構造体の誘電体の厚さの計算が考慮され、その厚さは、約λ／４ｎ以下であり得、有利にはλ／１０ｎ以下であり得る。
【００７９】
この第３の実施形態において、下部金属要素１１２の厚さは、そこの抵抗損失を制限するように、例えば、下部金属要素１１２の抵抗率が少なくとも約０．１オーム／スクエアであるように、十分に厚くなるように選択される。
【００８０】
第１の実施形態に対して、この第３の実施形態は、放射検出器１００の時定数を低下させるという利点を有する。さらに、この放射検出器１００を形成するために行われる方法が、ボロメータを形成するために行われる方法の一般的なステップに従うので、この第３の実施形態による放射検出器１００は、より低い費用で形成することができる。さらに、従来技術のボロメータに対して、単一の更なるリソグラフィレベルは、上部金属要素１１４を形成するために行われ得る。
【００８１】
あるいは、この第３の実施形態に対して、幾つかの下部金属要素１１２は、各々が、ＭＩＭ構造体の１つの下部金属要素を形成するが、基板１０２上に配置され得る。
【００８２】
この実施形態にかかわらず、放射検出器１００の膜１０４は、有利には、薄膜として形成され、放射検出器１００の熱絶縁アーム１０６は、基板１０２に対する膜１０４及び基板１０２に形成される電子回路の効率的な熱絶縁を生成するために正確に画定される。膜１０２及び熱絶縁アーム１０６は、例えば、基板１０２に配置される犠牲層上に作られ、それは、好ましくはポリイミドであり、約１から５μｍの厚さである。反射器が膜１０４の下に反射キャビティを形成するために基板１０２に存在するとき、この犠牲層の厚さは、膜１０４及び基板１０２の間に形成されるキャビティ１１０の厚さｅに対応し、例えば、放射検出器１００の吸収効率が最大である波長の約半分に等しい。第３の実施形態の場合、下部金属要素１１２は、次いで下部金属要素１１２を覆うことによって堆積される犠牲層の前に基板１０２に形成される。
【００８３】
膜１０４の薄い誘電体膜、すなわち、第１の誘電層１１８、第２の誘電層１２０及び第３の誘電層１２２は、例えば、スパッタリング又はプラズマ分解（ＰＥＣＶＤ）等の低温堆積によって作られる。その堆積後に行われるこれらの層のエッチングは、プラズマ支援化学エッチングによって行われ得る。
【００８４】
導電層１２４は、堆積を用いて作られ、例えば、スパッタリング及び次いで例えば化学エッチング又はプラズマエッチングであるエッチングによる構造化によって作られる。
【００８５】
温度測定材料１１６は、例えば、スパッタリング、熱分解（ＬＰＣＶＤ）又はプラズマ（ＰＥＣＶＤ）分解によって、低温で堆積され得る。温度測定材料１１６の可能なドーピングは、その堆積のために使用される反応器内にドーピングガス（例えば、ＢＦ３又はＰＨ３）を導入することによって又はイオン注入によって行われる。温度測定材料１１６のエッチングは、一般的にプラズマ支援化学エッチング方法によって行われる。
【００８６】
この実施形態にかかわらず、幾つかの放射検出器１００は、有利には、アレイとして並んで集約的に作られ、各々の放射検出器１００は、この検出器アレイのピクセルを形成する。
【００８７】
各放射検出器１００において、温度測定材料の抵抗は、画像化された領域の温度の関数として変化する。しかしながら、測定されることが意図される領域温度の変化は、非常に小さい。これらの変化をより容易に検出するために、基板１０２に集積された電子回路は、放射検出器１００によって出力された信号を増幅するために、大きな利得の増幅器又は積分器ステージを含み得る。放射検出器の読み取り感度を増加させるために、測定されることが意図される温度の変化に対応する電流の可変部分を、それを飽和させることを回避するために電子回路の増幅器又は積分器ステージに対して送るためだけに、所謂検出器の“閾値化”ブランチにおいて、画像化された領域の背景温度に対応する、測定される電流の不変部分を得ることが可能である。このために、解決方法は、その領域温度の検出を行わずに焦点面の温度に熱化され得る放射検出器１００を形成するために使用されるものと同一の材料から作られる、閾値化抵抗として所謂閾値化ボロメータを使用することからなることができる。それは、これらの閾値化ボロメータが、熱絶縁アームを有さず、そのため支持要素によって基板に熱的に接続されたそれらの膜を有するからである。
【００８８】
さらに、放射検出器１００のアレイは、各々が前述のような１つ又はそれ以上の放射検出器１００を有する幾つかのサブピクセルによって形成されることが可能であり、これらの放射検出器は、他のものに対するサブアレイとは異なる寸法及び／又は形状を有するＭＩＭ構造体を有し、各サブアレイは、他のサブアレイによって検出されることができるものと異なる波長の範囲の検出を行うことができ、それによってマルチスペクトル検出器アレイを形成する。
【００８９】
図７は、マルチスペクトル検出器アレイを有する検出デバイス１０００の一部を概略的に示す。
【００９０】
このマルチスペクトルアレイは、８個のサブアレイ１００２．１〜１００２．４及び１００２．６〜１００２．９を有し、各々は、前述のような１つ又はそれ以上の放射検出器１００を有する。ここに開示された実施例において、これらのサブアレイ１００２．１〜１００．２及び１００２．６〜１００２．９の各々は、正方形としては配置されるｎ×ｎ個の放射検出器を有し、ｎは、例えば１〜１０の整数である。サブアレイ１００２．１〜１００２．４及び１００２．６〜１００２．９の各々は、各サブアレイの放射検出器のＭＩＭ構造体のパラメータ（寸法、形状、ピッチ）によって定義される波長の範囲の検出を行うことができる。
【００９１】
図７の実施例において、サブアレイ１００２．５の検出器は、他のサブアレイ１００２．１〜１００２．４及び１００２．６〜１００２．９の放射検出器に対して参考して機能する。サブアレイ１００２．５の検出器は、例えばこの（これらの）検出器を形成することによって、検出デバイス１０００によって受ける放射線に感受性を有さず、それは（それらは）、他のサブアレイの放射検出器としてＭＩＭ構造体を有しないようなものである。そのため、サブアレイ１００２．５の検出器によって出力された信号の値を他のサブアレイの放射検出器によって出力された信号の値から引くことによって、他のサブアレイ１００２．１〜１００２．４及び１００２．６〜１００２．９の検出器によって出力された信号に存在する共通モードを除去することが可能である。
【００９２】
さらに、１つ又はそれ以上のサブアレイ１００２．１〜１００２．４及び１００２．６〜１００２．９は、前述のように所謂閾値化ボロメータを有し得る。
【００９３】
この実施形態にかかわらず、放射検出器１００の寸法は、放射検出器１００によって形成されることが意図されたピクセルのサイズの関数である。
【符号の説明】
【００９４】
１  放射検出器
１０  膜
１１  支持要素
１２  熱絶縁アーム
１３  支持基板
１００  放射検出器
１０２  基板
１０４  膜
１０６  誘電体部分
１０８  支持要素
１１０  誘電体要素
１１２  下部金属要素
１１４  上部金属要素
１１６  温度測定材料
１１８  誘電体要素
１２０  誘電体要素
１２２  誘電体要素
１２４  導電層
１２６  誘電体部分
【図１】
2015152597.tif 000003
【図２】
2015152597.tif 000004
【図３Ａ】
2015152597.tif 000005
【図３Ｂ】
2015152597.tif 000006
【図４】
2015152597.tif 000007
【図５】
2015152597.tif 000008
【図６】
2015152597.tif 000009
【図７】
2015152597.tif 000010
【外国語明細書】
2015152597000001.pdf