(57)【要約】  定格標準電圧以上の高周波ノイズが、電気電子システムの電源ラインあるいは信号ラインを介して入るときに、当該ノイズを効果的に除去することができる急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路及びその保護回路を含む電気電子システムを提供する。その電気電子システム保護回路は、ノイズから保護されるべき電気電子システムに並列連結される急激な金属−絶縁体転移素子（ａｂｒｕｐｔ  Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ：以下、「急激なＭＩＴ素子」という。）を備える。電気電子システム保護回路は、定格標準電圧以上の電圧が印加されるときに発生するノイズ電流の大部分を急激なＭＩＴ素子側にバイパスさせることによって、電気電子システムを保護する。
2008530815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズから保護されるべき電気電子システムに並列連結される急激な金属−絶縁体転移素子（ａｂｒｕｐｔ  Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ：以下、「急激なＭＩＴ素子」という。）を含むことを特徴とする、急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２】
前記ノイズは、前記電気電子システムに電源電圧を印加する電源ラインを介して印加され、
前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ラインに連結されることを特徴とする請求項１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項３】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ラインと連結されることを特徴とする請求項２に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項４】
前記電気電子システム保護回路は、前記電気電子システムに前記電源電圧を印加する電圧源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項５】
前記ノイズは、前記電気電子システムに信号を入出力する信号ラインを介して印加され、
前記急激なＭＩＴ素子は、前記信号ラインに連結されることを特徴とする請求項１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項６】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記信号ラインと連結されることを特徴とする請求項５に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項７】
前記ノイズは、前記電気電子システムに電源電圧を印加する電源ライン及び信号を入出力する信号ラインを介して印加され、
前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれに連結されることを特徴とする請求項１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項８】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれと連結されることを特徴とする請求項７に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項９】
前記電気電子システム保護回路は、前記電気電子システムに前記電源電圧を印加する電圧源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１０】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記ノイズの電圧準位に対応してその電気的特性が急激に変化することを特徴とする請求項１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１１】
前記急激なＭＩＴ素子は、
所定の限界電圧以下では、絶縁体の性質を示し、
前記限界電圧以上では、金属の性質を示すことを特徴とする請求項１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１２】
前記電気電子システムは、前記限界電圧以上のノイズから保護されることを特徴とする請求項１１に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１３】
前記急激なＭＩＴ素子に並列連結される少なくとも一つの急激なＭＩＴ素子をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１４】
ノイズから保護されるべき電気電子システムに並列連結され、
低濃度の正孔を含む急激な金属−絶縁体転移薄膜、及び、前記転移薄膜にコンタクトする第１及び第２電極薄膜を備えた急激なＭＩＴ素子を備えることを特徴とする急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１５】
前記ノイズは、前記電気電子システムに電源電圧を印加する電源ライン又は信号を入出力する信号ラインを介して印加され、
前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ライン又は信号ラインに連結されることを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１６】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ライン又は信号ラインと連結されることを特徴とする請求項１５に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１７】
前記電気電子システム保護回路は、前記電気電子システムに前記電源電圧を印加する電圧源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１８】
前記ノイズは、前記電気電子システムに電源電圧を印加する電源ライン及び信号を入出力する信号ラインを介して印加され、
前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれに連結されることを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項１９】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれと連結されることを特徴とする請求項１８に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２０】
前記急激なＭＩＴ素子は、ノイズの電圧準位に対応してその電気的特性が急激に変化することを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２１】
前記急激なＭＩＴ素子は、
所定の限界電圧以下では、絶縁体の性質を示し、
前記限界電圧以上では、金属の性質を示すことを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２２】
前記急激な金属−絶縁体転移薄膜は、
酸素、炭素、半導体元素（ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＩＶ族）、遷移金属元素、希土類元素、及び、ランタン系元素のうち少なくとも一つを含む、低濃度の正孔が添加された無機物化合物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加された有機物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加された半導体、並びに、低濃度の正孔が添加された酸化物半導体及び絶縁体のうちから選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２３】
前記第１及び第２電極薄膜は、
Ｗ、Ｍｏ、Ｗ／Ａｕ、Ｍｏ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｗ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｎ、Ｎｉ／Ｃｒ、Ａｌ／Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ／Ｍｏ／Ａｕ、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｄ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｗ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｇ、及び、Ｎｉ／Ｗ／Ａｌのうちから選択された少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２４】
前記急激な金属−絶縁体転移薄膜は、
ｎ型半導体及び絶縁体を含むことを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２５】
前記急激なＭＩＴ素子は、
基板と、
前記基板上に形成された第１電極薄膜と、
前記第１電極薄膜の上部に形成され、低濃度の正孔を含む急激な金属−絶縁体転移薄膜と、
前記急激な金属−絶縁体転移薄膜の上部に形成された第２電極薄膜と、
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２６】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記基板と第１電極薄膜との間にバッファ層をさらに備えることを特徴とする請求項２５に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２７】
前記バッファ層は、ＳｉＯ２膜又はＳｉ３Ｎ４膜を含むことを特徴とする請求項２６に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２８】
前記急激なＭＩＴ素子は、
基板と、
前記基板上部の一部に形成された、低濃度の正孔を含む急激な金属−絶縁体転移薄膜と、
前記基板上部に、並びに、急激な金属−絶縁体転移薄膜の一側面及び上面の一部に形成された第１電極薄膜と、
前記基板上部に、並びに、急激な金属−絶縁体転移薄膜の前記一側面に対向する他側面及び上面の一部に形成された第２電極薄膜と、を備え、
前記第１電極薄膜及び前記第２電極薄膜は、互いに分離されていることを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項２９】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記基板上にバッファ層をさらに備えることを特徴とする請求項２８に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項３０】
前記バッファ層は、ＳｉＯ２膜又はＳｉ３Ｎ４膜を含むことを特徴とする請求項２９に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項３１】
前記基板は、
Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＧａＡｓ、Ａｌ２Ｏ３、プラスチック、ガラス、Ｖ２Ｏ５、ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＮｂがドーピングされたＳｒＴｉＯ３、及び、絶縁膜上のシリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ：ＳＯＩ）のうちから選択された少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項２５又は２８に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項３２】
前記急激なＭＩＴ素子に並列連結される少なくとも一つの急激なＭＩＴ素子をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路。
【請求項３３】
ノイズから保護されるべき負荷電気電子システムと、
前記負荷電気電子システムに並列連結された急激なＭＩＴ素子を備えた電気電子システム保護回路と、
を備える電気電子システム。
【請求項３４】
前記電気電子システムは、前記負荷電気電子システムに電源ラインを介して電源電圧を印加する電圧源をさらに備え、
前記ノイズは、前記電源ラインを介して前記負荷電気電子システムに印加され、
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ラインに連結されることを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【請求項３５】
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ラインと連結されることを特徴とする請求項３４に記載の電気電子システム。
【請求項３６】
前記保護回路は、前記電圧源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の電気電子システム。
【請求項３７】
前記電気電子システムは、前記負荷電気電子システムに信号ラインを介して信号を入出力する信号源をさらに備え、
前記ノイズは、前記信号ラインを介して前記負荷電気電子システムに印加され、
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記信号ラインに連結されることを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【請求項３８】
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記信号ラインと連結されることを特徴とする請求項３７に記載の電気電子システム。
【請求項３９】
前記電気電子システムは、電源ラインを介して電源電圧を印加する電圧源及び信号ラインを介して信号を入出力する信号源を備え、
前記ノイズは、前記電源ライン及び信号ラインを介して前記負荷電気電子システムに印加され、
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれに連結されることを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【請求項４０】
前記保護回路の前記急激なＭＩＴ素子は、前記急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して前記電源ライン及び信号ラインのそれぞれと連結されることを特徴とする請求項３９に記載の電気電子システム。
【請求項４１】
前記保護回路は、前記電圧源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備えることを特徴とする請求項３９に記載の電気電子システム。
【請求項４２】
前記急激なＭＩＴ素子は、前記ノイズの電圧準位に対応してその電気的特性が急激に変化することを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【請求項４３】
前記急激なＭＩＴ素子は、
所定の限界電圧以下では、絶縁体の性質を示し、
前記限界電圧以上では、金属の性質を示すことを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【請求項４４】
前記負荷電気電子システムは、限界電圧以上のノイズから保護されることを特徴とする請求項４３に記載の電気電子システム。
【請求項４５】
前記電気電子システム保護回路は、前記急激なＭＩＴ素子に並列連結される少なくとも一つの急激なＭＩＴ素子を含むことを特徴とする請求項３３に記載の電気電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気電子システム保護回路に係り、特に、外部から印加される高電圧高周波ノイズ信号あるいは静電気から電気電子システムの内部に設置された電子部品を保護する電気電子システム保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品に影響を与えるノイズ成分は、電気電子システムに電源を供給する電源ライン、及び、電気電子システムに対して電気的信号が入出力される信号ラインを介して流入する。従って、電気電子システム保護回路は、電源ラインと内部電子部品との間、又は、信号ラインと内部電子部品との間に設置される。電気電子システム保護回路は、電子部品を備えるほとんどの電子製品に必須のものとして要求されるほど重要なものである。
【０００３】
電源ライン又は信号ラインを介して入る低電圧のノイズ信号は、一般的に電気電子システム保護回路に備えられたノイズ信号除去用フィルタによって遮断される。一方、高電圧電源ノイズは、ＺｎＯ物質から形成される半導体抵抗素子であるバリスタ（Ｖａｒｉｓｔｏｒ）によって除去されることが知られている。バリスタに高電圧又は大電流が印加されると、バリスタの電気的特性が変化する。即ち、バリスタからの降下電圧が高いか、バリスタに大電流が流れる場合に高熱が発生し、その熱によってバリスタは、低い抵抗体にその特性が変化する。印加される信号の電圧値によって抵抗値が変化する抵抗体の特性を有するバリスタは、自身に入力される強いサージ（Ｓｕｒｇｅ）ノイズ信号を減少させることができる。
【０００４】
電気電子システムが、モータがある所に設置されるか、又は、静電気若しくは高電圧電磁波が存在する所に設置される場合、定格標準電圧より大きい高電圧高周波ノイズが、電気電子システムの電源ライン及び／又は信号ラインを介して印加される可能性を排除することができない。バリスタは、高電圧低周波ノイズ信号に対しては遮断効果が著しく良好であるが、高電圧高周波ノイズ信号に対しては効果が微小である。これは、前述のバリスタの物理的の特性に起因する。
【０００５】
しかし、大部分の電気電子システムあるいは電気電子システム内部の電子部品を破壊するものは、このように数ＭＨｚ以上の高電圧高周波ノイズと静電気のような瞬間的な高電圧である。
【０００６】
前述のような高電圧高周波ノイズ信号及び静電気のような望ましくない信号から電子部品を保護するために、インバータサージフィルタ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ  ｓｕｒｇｅ  ｆｉｌｔｅｒ）のような定電圧保護装置が提案された。インバータサージフィルタは、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタを適切に組み合わせることにより製造することができる。低域通過フィルタと高域通過フィルタとは、それぞれ抵抗、インダクタ及びキャパシタを利用して製造することができる。しかし、実際に一定の電気的特性を有するインバータサージフィルタを構成することは簡単ではなく、さらにその製造にあたっても多くの費用がかかる。また、インバータサージフィルタを電気電子システムに装着したとしても、流入するノイズ信号が高周波及び高電圧成分である場合、電気電子システム保護が常に保証されるわけではない。
【０００７】
高電圧であり、同時に高周波成分を有するノイズ信号は、電気電子システム内部に設置されたマイクロプロセッサの動作を停止させることもあるが、この場合には、マイクロプロセッサの動作状態を常に監視しているウォッチドッグ（Ｗａｔｃｈ  ｄｏｇ）を利用して解決することができる。しかし、ウォッチドッグ機能をソフトウェアを用いて達成するかハードウェアを利用して達成するかにかかわらず、多くの費用がかかる。
【０００８】
前述のように、これまで用いられたり提案されたりした保護回路だけでは、印加される高電圧高周波ノイズ信号が内部の電子部品に影響を与えないようにすることが技術的に困難であり、かつ、経済的にも多くの費用が必要であるという短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、定格標準電圧以上の高電圧高周波ノイズが電気電子システムの電源ラインあるいは信号ラインを介して入るときに、ノイズを効果的に除去することができる電気電子システム保護回路及び保護方法を提供することである。ここでノイズとは、定格電圧以上の電圧で電気電子システムに障害を起こし得るあらゆるものを意味し、落雷及び高圧放電等を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ノイズから保護されるべき電気電子システムに並列連結される急激な金属−絶縁体転移素子（ａｂｒｕｐｔ  Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ：以下、「急激なＭＩＴ素子」という。）を含む、急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路を提供する。
【００１１】
本発明に係る急激なＭＩＴ素子は、電気電子システムに印加されるノイズの電圧準位に対応して所定の限界電圧以下では、絶縁体の性質を示し、限界電圧以上では、金属の性質を示す。
【００１２】
本発明による電気電子システム保護回路において、急激なＭＩＴ素子は、電気電子システムに電源電圧又は信号を印加する電圧源又は信号源に並列連結されるが、急激なＭＩＴ素子を保護する保護抵抗を介して電圧源又は信号源に連結される。また、電気電子システム保護回路は、電圧源又は信号源に並列連結された電源電圧補強用のキャパシタをさらに備え得る。
【００１３】
また、本発明は、ノイズから保護されるべき電気電子システムに並列連結され、低濃度の正孔を含む急激な金属−絶縁体転移薄膜、及び、当該転移薄膜にコンタクトする第１及び第２電極薄膜を備えた急激なＭＩＴ素子を含む、急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路を提供する。
【００１４】
本発明に係る電気電子システム保護回路における急激なＭＩＴ素子の急激な金属−絶縁体転移薄膜にコンタクトする第１及び第２電極薄膜の位置によって、積層型と平面型とに分けられる。一方、急激な金属−絶縁体転移薄膜は、酸素、炭素、半導体元素（ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＩＶ族）、遷移金属元素、希土類元素、及び、ランタン系元素のうち少なくとも一つを含む、低濃度の正孔が添加された無機物化合物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加された有機物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加された半導体、並びに、低濃度の正孔が添加された酸化物半導体及び絶縁体のうちから選択された少なくとも一つを含み得る。
【００１５】
また、第１及び第２電極薄膜は、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ／Ａｕ、Ｍｏ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｗ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｎ、Ｎｉ／Ｃｒ、Ａｌ／Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ／Ｍｏ／Ａｕ、 ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｄ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｗ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｇ、及び、Ｎｉ／Ｗ／Ａｌのうちから選択された少なくとも一つの物質を含み得る。
【００１６】
さらに、本発明は、ノイズから保護されるべき負荷電気電子システムと、負荷電気電子システムに並列連結された急激なＭＩＴ素子を備えた電気電子システム保護回路とを備える電気電子システムを提供する。
【００１７】
本発明による電気電子システムは、負荷電気電子システムに電源電圧又は信号を印加する電圧源又は信号源を含み、電気電子システムの保護回路は、急激なＭＩＴ素子に並列連結された少なくとも一つの急激なＭＩＴ素子をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路は、定格標準電圧以上の電圧が印加されるときに発生するノイズ電流のほとんどを急激なＭＩＴ素子側にバイパスさせることによって、電気電子部品を含む電気電子システムを保護する。電気電子システム保護回路は、あらゆる電子素子、電気部品、電気電子システムあるいは高圧電気システム保護用ノイズフィルタに適用され得る。
【００１９】
また、本発明に用いられる急激なＭＩＴ素子は、非常に簡単であって製造が容易であり、製造コストも非常に低廉である。従って、急激なＭＩＴ素子を用いた電気電子システム保護回路もまた低いコストで容易に具現化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を説明する。しかし、本発明の実施の形態は、色々な他の形態に変形することができ、本発明の範囲が後述する実施の形態によって限定されると解釈されてはならない。本発明の実施の形態は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張したものであり、図面上で同じ符号で表示された要素は同じ要素を意味する。
【００２１】
本発明では、印加される信号の電圧準位によって電気的特性が急激に変化する新たな物質を利用して、静電気又は高電圧高周波ノイズを除去する電気電子システム保護回路を提案する。上記新たな物質を急激な金属−絶縁体転移（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ：ＭＩＴ）素子という。
【００２２】
図１は、急激なＭＩＴ素子の電流−電圧特性曲線グラフである。
【００２３】
図１に示す電流−電圧特性曲線は、急激なＭＩＴ薄膜（以下、「転移薄膜」という。）の材質としてバナジウム酸化物を使用して製造した急激なＭＩＴ素子に関するものである。急激なＭＩＴ素子の構造は、図２及び図３に示す。図１において、Ｖ単位で表示されたｘ軸の電圧は、急激なＭＩＴ素子の両端における降下電圧を示し、ｍＡ（ｍｉｌｉ−Ａｍｐｅｒｅ）単位で表示されたｙ軸の電流は、急激なＭＩＴ素子を通過する電流を示す。
【００２４】
図１を参照すると、急激なＭＩＴ素子は、両端における降下電圧が０Ｖから約５．５Ｖまではほとんど電流が流れない絶縁体の特性を示し、約５．５Ｖ以上では、電流の不連続ジャンプが発生する。このような不連続ジャンプは、急激なＭＩＴ素子の電気的特性が、絶縁体から金属性物質に転移するために発生する。急激なＭＩＴ素子の抵抗値は、図１の電圧と電流曲線の傾斜から分かる。
【００２５】
このような急激なＭＩＴ素子が不連続ジャンプによって金属性物質に転移する現象は、発明者らの論文Ｎｅｗ  Ｊ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  ６（２００４）５２； ｈｔｔｐ//ｘｘｘ.ｌａｎｌ.ｇｏｖ/ａｂｓ/ｃｏｎ-ｍＡｔ/０４１３２８、及び、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６（２００５）２４２１０１、そして、発明者らの米国特許Ｕ．Ｓ．Ｎｏ．６，６２４，４６３号明細書に説明されている。
【００２６】
ここで、上記急激なＭＩＴ素子の電気的特性が、絶縁体から金属性の物質に急激に変化する電圧を限界電圧であると定義する。このような定義によれば、図１でバナジウム酸化物を転移薄膜として使用して製造した急激なＭＩＴ素子の限界電圧は、約５．５Ｖとなる。限界電圧は、急激なＭＩＴ素子を構成する構成要素の構造及び構成要素に使用された物質の電気的特性によって変化する。
【００２７】
本発明において使用される急激なＭＩＴ素子は、転移薄膜、第１電極薄膜及び第２電極薄膜の位置によって積層（又は垂直）構造と平面構造とを有し得る。
【００２８】
図２は、積層構造を有する急激なＭＩＴ素子の垂直断面図である。
【００２９】
図２を参照すると、積層構造を有する急激なＭＩＴ素子は、基板９１０と、基板９１０上に形成されたバッファ層９２０と、バッファ層９２０上に形成された第１電極薄膜９３０と、転移薄膜９４０と、第２電極薄膜９５０と、を備えている。
【００３０】
バッファ層９２０は、基板９１０と第１電極薄膜９３０との格子不整合を緩和させる役割を担う。基板９１０と第１電極薄膜９３０との間に格子不整合が非常に小さい場合は、バッファ層９２０なしに第１電極薄膜９３０を基板上に形成してもよい。このようなバッファ層９２０は、ＳｉＯ２膜又はＳｉ３Ｎ４膜を含んで形成することができる。
【００３１】
一方、第１電極薄膜９３０及び第２電極薄膜９５０は、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ／Ａｕ、Ｍｏ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｗ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｎ、Ｎｉ／Ｃｒ、Ａｌ／Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ／Ｍｏ／Ａｕ、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｄ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｍｏ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｗ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｗ／Ａｇ、及び、Ｎｉ／Ｗ／Ａｌのうちから選択された少なくとも一つの物質を含んで形成する。基板９１０の場合、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＧａＡｓ、Ａｌ２Ｏ３、プラスチック、ガラス、Ｖ２Ｏ５、ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＮｂがドーピングされたＳｒＴｉＯ３、及び、絶縁膜上のシリコン（ＳＯＩ）のうちから選択された少なくとも一つの物質を含んで形成する。
【００３２】
図３は、平面型構造を有する急激なＭＩＴ素子の垂直断面図である。
【００３３】
図３を参照すると、平面型構造を有する急激なＭＩＴ素子は、基板１１００と、基板１１００上に形成されたバッファ層１２００と、バッファ層１２００の上面の一部に形成された転移薄膜１３００と、バッファ層１２００の上部に、転移薄膜１３００の側面と上面とに互いに対向して形成された第１電極薄膜１４００及び第２電極薄膜１５００と、を備えている。即ち、第１電極薄膜１４００と第２電極薄膜１５００とは、転移薄膜１３００を挟んで互いに分離されている。
【００３４】
バッファ層１２００は、転移薄膜１３００と基板１１００との格子不整合を緩和させる。基板１１００と転移薄膜１３００との間に格子不整合が非常に小さい場合は、バッファ層１２００なしに転移薄膜１３００を基板１１００上に形成してもよい。
【００３５】
バッファ層１２００、第１、第２電極薄膜１４００、１５００、及び、基板１１００が、図２の説明において説明した材質から形成され得る。
【００３６】
一方、転移薄膜９４０、１３００は、急激なＭＩＴ素子の電気伝導度が急激に変化しても、構造が変わらない特性を有する。
【００３７】
以下では、転移薄膜１３００の材料による平面型の急激なＭＩＴ素子の電気−電圧特性を説明する。
【００３８】
図４は、平面型の急激なＭＩＴ素子の電気−電圧特性曲線を示すグラフであって、急激なＭＩＴ素子は、転移薄膜の材料として低濃度の正孔が添加されたｐ型ＧａＡｓ薄膜を使用する。
【００３９】
図４を参照すると、急激なＭＩＴ素子を流れる電流は、第１電極薄膜１４００と第２電極薄膜１５００との間に印加された電圧の上昇によって増加し、約６０Ｖ付近で急激に増加し、約６０Ｖ以上では、オームの法則に従う。示されたＡ及びＢ点において、急激なＭＩＴ素子に対するＸ線回折パターンを比較すると、急激な転移前後の急激なＭＩＴ素子の構造変化を判断することができる。
【００４０】
図５は、図４において電圧が印加されないとき（Ａ）の急激なＭＩＴ素子に関するマイクロＸ線回折パターンの写真である。即ち、急激なＭＩＴ素子に０Ｖが印加されるときのマイクロＸ線回折パターンを示す。
【００４１】
図６は、図４における急激な金属−絶縁体転移以後の電圧（Ｂ）での急激なＭＩＴ素子に関するマイクロＸ線回折パターンの写真である。図面から分かるように、このとき、急激なＭＩＴ素子を通じた降下電圧は、約７０Ｖである。
【００４２】
図５及び図６は、同じ回折パターンを示すが、これは同じ構造であるということを意味する。図４に示す曲線の急激な傾斜から判断すると、金属−絶縁体転移が急激であるということが分かるが、このような急激な金属−絶縁体転移の前後に、急激なＭＩＴ素子の構造は変化しないことが図５及び図６を通じて分かる。
【００４３】
急激なＭＩＴ素子の急激な転移、即ち、高速のスイッチング動作は、転移薄膜を通じて行われ、そのような転移薄膜は、絶縁体に低濃度の正孔を適切に添加することで具現化することができる。絶縁体への低濃度の正孔添加によって発生する急激な金属−絶縁体転移（ＭＩＴ）現象に関するメカニズムは、発明者らの論文Ｎｅｗ  Ｊ．Ｐｈｙｓ．６（２００４）５２、ｈｔｔｐ／／ｘｘｘ．ｌａｎｌ．ｇｏｖ／ａｂｓ／ｃｏｎｄ−ｍＡｔ／０４１１３２８、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６ （２００５）２４２１０１、及び、発明者らの米国特許ＵＳ６，６２４，４６３号明細書に開示されている。
【００４４】
前述の急激なＭＩＴ素子用の急激な金属−絶縁体転移を起こす転移薄膜９４０、１３００は、酸素、炭素、半導体元素（ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＩＶ族）、遷移金属元素、希土類元素、及び、ランタン系元素のうち少なくとも一つを含む、低濃度の正孔が添加されたｐ型無機物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加されたｐ型有機物半導体及び絶縁体、低濃度の正孔が添加されたｐ型半導体、並びに、低濃度の正孔が添加されたｐ型酸化物半導体及び絶縁体からなる群から選択された少なくとも一つを含んで形成され得る。また、急激なＭＩＴ素子用の急激な金属−絶縁体転移を起こす転移薄膜９４０、１３００は、非常に大きな抵抗を有するｎ型の半導体及び絶縁体を含んで形成され得る。
【００４５】
以下において説明される本発明の実施の形態に係る電気電子システム保護回路は、前述のように、降下電圧の大きさによってその電気的特性が急激に変化する急激なＭＩＴ素子を電圧源に並列に連結するか、又は、信号源に並列に連結して使用する。
【００４６】
＜第１の実施の形態＞
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【００４７】
図７を参照すると、電気電子システム保護回路２００は、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴと、保護抵抗Ｒｐと、電源電圧補強用のキャパシタＣｐと、を含む。
【００４８】
ここで、負荷インピーダンスＺＬは、電気電子システムに対応する等価インピーダンスであって、電気電子システム保護回路２００の特性を検証するために使用される。このような電気電子システムＺＬに電源電圧を印加する電源ラインＬ１を介して静電気又は高電圧高周波ノイズが印加され得る。ここで電気電子システムは、あらゆる電子素子、電気部品、電子システム、あるいは、高圧電気システム等、高電圧高周波ノイズからの保護が必要であれば、いずれの電気電子システムも可能である。
【００４９】
一方、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに直列連結された保護抵抗Ｒｐは、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに印加される電圧又は電流を制限することによって、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴを保護する。直列連結された保護抵抗Ｒｐと急激なＭＩＴ素子ＭＩＴとは、全体として電圧源Ｖｐ又は電気電子システムＺＬと並列連結される。
【００５０】
電源電圧補強用のキャパシタＣｐは、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに急激な金属−絶縁体転移が起こった場合に、電圧源Ｖｐの電圧準位が定格標準電圧以下に低下することを抑制する機能を果たす。従って、電源電圧補強用のキャパシタＣｐは、電圧源Ｖｐと並列に連結されなければならない。結局、電源電圧補強用のキャパシタＣｐは、直列連結された保護抵抗Ｒｐ及び急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ全体とも並列連結される。
【００５１】
本実施の形態に係る電気電子システム保護回路２００は、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴを利用して電気電子システムに印加される静電気又は高電圧高周波ノイズを除去する。即ち、電気電子システムＺＬに保護抵抗Ｒｐを介して並列連結された急激なＭＩＴ素子ＭＩＴは、所定電圧以上のノイズが印加されるときに、急激な金属−絶縁体転移を発生させてほとんどの電流を急激なＭＩＴ素子を介して流れるようにすることにより、電気電子システムＺＬを保護する。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【００５３】
図８を参照すると、電気電子システム保護回路３００は、保護抵抗Ｒｐと、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴと、を含む。図７と同様に、保護抵抗Ｒｐと急激なＭＩＴ素子ＭＩＴとは直列に連結され、全体保護抵抗Ｒｐ及び急激なＭＩＴ素子ＭＩＴは、信号源Ｖｓ又は電気電子システムＺＬに並列に連結される。本実施の形態の場合、信号源Ｖｓを介して印加される信号は定格電圧ではないので、第１の実施の形態のようなキャパシタは不要である。
【００５４】
本実施の形態では、所定電圧以上のノイズが信号ラインＬ２を介して電気電子システムＺＬに印加されるとき、急激なＭＩＴ素子を介して大部分の電流を流れるようにすることによって、電気電子システムＺＬを保護する。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【００５６】
図９を参照すると、電気電子システム保護回路４００は、保護抵抗Ｒｐと、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴと、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに並列連結された急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ１と、を備えている。並列連結された急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ１を介して電流が分担されるので、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ、ＭＩＴ１を保護することができる。一方、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ、ＭＩＴ１が互いに並列連結されて、全体抵抗は減少するので、低抵抗の急激なＭＩＴ素子を代用することができる。本実施の形態において一つの急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ１が並列連結されているが、それ以上の急激なＭＩＴ素子が並列連結されてもよい。
【００５７】
本実施の形態は、電圧源を使用しているので、第１の実施の形態のように電源電圧補強用のキャパシタが連結され得る。一方、第２の実施の形態のような信号源が連結された場合でも、依然として急激なＭＩＴ素子に少なくとも一つの急激なＭＩＴ素子を並列連結して、全体としての急激なＭＩＴ素子の抵抗を低下させることができる。
【００５８】
＜第４の実施の形態＞
図１０乃至図１５は、本発明の第４の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図及びその回路図に対する電気的特性を分析したグラフである。本実施の形態を通じて、上記第１、第２又は第３の実施の形態に係る電気電子システム保護回路２００、３００、４００の動作原理もさらに明確に理解することができる。
【００５９】
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【００６０】
図１０を参照すると、電気電子システム保護回路５００を含む回路は、電圧源Ｖｐと、保護抵抗Ｒｐを介して電圧源Ｖｐに並列連結された急激なＭＩＴ素子ＭＩＴと、等価負荷抵抗ＲＬと、を備えている。電圧源Ｖｐから供給される電圧（以下、電源電圧）はＶＩであり、保護抵抗Ｒｐにおける降下電圧はＶＲ、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴにおける降下電圧はＶＭＩＴである。ここで、保護抵抗Ｒｐの抵抗値は、３ｋΩである。一方、本実施の形態では、第１の実施の形態に係る回路とは違って、電源電圧補強用のキャパシタＣｐが省略され、等価インピーダンスＺＬは、抵抗だけで構成された等価負荷抵抗ＲＬに代替される。
【００６１】
以下では、図１０に示す回路の電源電圧ＶＩと保護抵抗における降下電圧ＶＲとの関係を実験を通じて説明する。先ず、電気電子システムという負荷が連結されていない状態（ｏｐｅｎ）での特性を調べるために、等価負荷抵抗ＲＬの抵抗値を∞Ωとして実験する。ここで使用される急激なＭＩＴ素子ＭＩＴは、図１のグラフの特性を示すバナジウム酸化物を材料として使用した転移薄膜を利用する。従って、限界電圧は、約５．５Ｖである。
【００６２】
図１１は、図１０に示す回路において等価負荷抵抗が∞Ωであるとき、急激な金属−絶縁体転移が起こる前の電源電圧と等価保護抵抗における降下電圧との関係を示す。
【００６３】
図１１を参照すると、等価負荷抵抗ＲＬの無い状態で２００ｋＨｚ、４Ｖの電源電圧（ＶＩ、細線）が印加されたとき、等価保護抵抗Ｒｐに印加される電圧ＶＲ（太線）が示されている。
【００６４】
２００ｋＨｚ、４Ｖの電源電圧ＶＩを印加する場合、４Ｖの電源電圧ＶＩは、急激なＭＩＴ素子の限界電圧の５．５Ｖより低いため、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴにおいて急激な金属−絶縁体転移（ＭＩＴ）は起こらない。このとき、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴでは、ＶＭＩＴ＝３．６６Ｖの電圧降下が発生し、保護抵抗Ｒｐでは、ＶＲ＝０．３４Ｖの電圧降下が発生する。このような事実から、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの抵抗が約３２ｋΩとなることを計算することができる。
【００６５】
図１２は、図１０に示す回路において等価負荷抵抗が∞Ωであるとき、急激な金属−絶縁体転移が起こった後の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【００６６】
図１２を参照すると、２００ｋＨｚ、８Ｖの電源電圧ＶＩを印加する場合、８Ｖの電源電圧ＶＩは、限界電圧である５．５Ｖより大きい電圧であるので、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴにおいて急激な金属−絶縁体転移（ＭＩＴ）が起こる。急激な金属−絶縁体転移が発生すれば、絶縁体の特性を有し、かなり大きな抵抗値を有する急激なＭＩＴ素子ＭＩＴは、低い所定の抵抗値を有する金属性抵抗体にその電気的特性が変化する。このとき、保護抵抗Ｒｐには、ＶＲ＝４．３Ｖの大きな電圧降下が発生し、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴには、ＶＭＩＴ＝３．７Ｖの電圧降下が発生する。このとき、計算された急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの抵抗は、約２．６ｋΩとなる。
【００６７】
急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの急激な金属−絶縁体転移後の抵抗値は、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの材質及び構造を適切に変化させて調節することができる。従って、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの抵抗値を調節して、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴと保護抵抗Ｒｐとに印加される電圧の比を使用目的に応じて適切に調節することができる。
【００６８】
以下では、電気電子システムという負荷が連結された条件での特性を調べるために、等価負荷抵抗ＲＬの値を１０ｋΩとして実験する。
【００６９】
図１３は、図１０に示す回路において急激な金属−絶縁体転移が起こる前の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【００７０】
図１３を参照すると、等価負荷抵抗ＲＬの抵抗値が１０ｋΩであるとき、２００ｋＨｚ、４Ｖの電源電圧ＶＩを印加する場合に保護抵抗ＲｐにＶＲ＝０．３４Ｖの電圧降下が発生し、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴにはＶＭＩＴ＝３．６６Ｖの電圧降下が発生する。この場合、等価負荷抵抗ＲＬには０．４ｍＡの電流が流れ、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴには０．１１ｍＡの電流が流れると計算される。従って、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ側に比べて等価負荷抵抗３００側に約４倍の電流が流れる。
【００７１】
図１４は、図１０に示す回路において急激な金属−絶縁体転移が起こった後の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【００７２】
図１４を参照すると、２００ｋＨｚ、８Ｖの電源電圧ＶＩが印加されたとき、保護抵抗ＲｐにおいてＶＲ＝４．２Ｖ、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴにおいてＶＭＩＴ＝３．８Ｖの電圧降下がそれぞれ発生する。このとき、等価負荷抵抗ＲＬは、やはり１０ｋΩである。
【００７３】
電圧降下値を利用して、等価負荷抵抗ＲＬ及び急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに流れる電流を計算することができる。計算によれば、等価負荷抵抗ＲＬに０．８ｍＡ、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴに１．４ｍＡの電流が流れる。従って、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの抵抗値は、金属−絶縁体転移前には３２ｋΩであったが、急激な金属−絶縁体転移後には、約２．７ｋΩとなる。
【００７４】
急激なＭＩＴ素子ＭＩＴが転移後に有する２．７ｋΩの抵抗値は、一般的な金属の特性を考慮すれば、小さな値ではない。しかし、抵抗値は、固定されるものではなく、素子の構造及び素子に使用される材質を変化させることにより調節可能であり、また、抵抗値の大きい急激なＭＩＴ素子ＭＩＴを複数並列連結して、合成抵抗値を大幅に低下させることができる。場合によっては、合成抵抗値を２Ω以下に低下させることも可能である。
【００７５】
例えば、２Ω以下の抵抗値を有するとするとき、外部ノイズによって大きく増加した電流を、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ側にほとんどバイパスさせることによって、１０ｋΩの抵抗値を有する等価負荷抵抗ＲＬに代表される電気電子システムに過電流が流れることを遮断することができる。
【００７６】
図１５は、図１０に示す回路において保護抵抗Ｒｐを除去し、等価負荷抵抗が有る場合と無い場合との電流−電圧特性曲線を示すグラフである。一方、ここでは、バナジウム酸化物から製造された他の限界電圧を有する急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ２を使用する。
【００７７】
図１５を参照すると、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴの保護抵抗Ｒｐを除去した状態で実験したので、ＶＲ＝０Ｖである。等価負荷抵抗ＲＬが有る場合（四角形で表示、ＲＬ＝∞Ω）、約６．５Ｖ地点Ｃにおいて急激な金属−絶縁体転移が起こって、５ｋＡまで電流が急激に増加する。しかし、５ｋΩの等価負荷抵抗ＲＬが無い場合（円で表示）、急激なＭＩＴ素子ＭＩＴ側にのみ電流が流れるので、さらに急な傾斜を示し、約６．３Ｖ地点Ｄにおいて５ｍＡまで電流が急激に増加する。
【００７８】
ここで、等価負荷抵抗ＲＬが無い場合に電流が急激に増加するＤ点と、等価負荷抵抗ＲＬが有る場合に電流が急激に増加するＣ点との電流差は、約１ｍＡとなる。当該電流差に相当する電流が、等価負荷抵抗ＲＬに流れる。上記電流差は、急激な金属−絶縁体転移後に急激なＭＩＴ素子に流れる電流値の１／５に該当する。この実験では、急激なＭＩＴ素子を保護するために、５ｍＡまで電流を制限した。実際は５０ｍＡ以上電流が流れる。
【００７９】
これは、６Ｖ以後の電圧からは電流がほとんどＭＩＴ素子側に流れて、等価負荷抵抗ＲＬに対応する電気電子システムが外部から印加される過電圧から保護されるということを意味する。
【００８０】
上述の実施の形態において示された急激なＭＩＴ素子は、絶縁体から金属性にその電気的特性の転移が起こった後の抵抗を数百Ωから数千Ω程度として製作したものであるが、数Ω程度の抵抗を有するように製作してもよい。従って、急激なＭＩＴ素子の電流及び電圧特性を、保護しようとする電気電子システムの限界電流及び限界電圧に合わせれば、高電圧高周波ノイズ信号が入って来るとき、その電気電子システムを保護することができる。
【００８１】
これまで、本発明は添付した図面に示された実施の形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能である。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】急激なＭＩＴ素子の電流−電圧特性曲線グラフである。
【図２】積層構造を有する急激なＭＩＴ素子の垂直断面図である。
【図３】平面型構造を有する急激なＭＩＴ素子の垂直断面図である。
【図４】急激なＭＩＴ薄膜の材料として低濃度の正孔が添加されたｐ型ＧａＡｓ薄膜を使用して製造した、平面型の急激なＭＩＴ素子の電気−電圧特性曲線を示すグラフである。
【図５】図４において電圧が印加されていない場合（Ａ）の急激なＭＩＴ素子に関するマイクロＸ線回折パターンの写真である。
【図６】図４において急激な金属−絶縁体転移以後の電圧（Ｂ）における急激なＭＩＴ素子に関するマイクロＸ線回折パターンの写真である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る電気電子システム保護回路を含む回路図である。
【図１１】図１０に示す回路図において等価負荷抵抗の無い場合に、急激な金属−絶縁体転移が発生する前の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【図１２】図１０に示す回路図において等価負荷抵抗の無い場合に、急激な金属−絶縁体転移が発生した後の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【図１３】図１０に示す回路図において１０ｋΩの等価負荷抵抗を有する場合に、急激な金属−絶縁体転移が発生する前の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【図１４】図１０に示す回路図において１０ｋΩの等価負荷抵抗を有する場合に、急激な金属−絶縁体転移が発生した後の電源電圧と保護抵抗における降下電圧との関係を示すグラフである。
【図１５】図１０の回路図において保護抵抗の無い場合に、等価負荷抵抗の有る場合及び等価負荷抵抗の無い場合の電流−電圧特性曲線を示すグラフである。
【図１】
2008530815.tif 000003
【図２】
2008530815.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008530815.tif 000015
【図１４】
2008530815.tif 000016
【図１５】
2008530815.tif 000017
【国際調査報告】
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2008530815.tif 000019