(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電材料と、
前記焦電材料の第１領域の上に重なり第１導電性電極を形成する、パターン形成された導電性材料と、
ソースおよびドレイン間のチャネル、前記チャネルの上に延在する誘電体層、および
前記誘電体層によって前記チャネルから絶縁されるゲートを備える電界センサとを備え、
前記チャネルは、前記焦電材料の第２領域の前記焦電材料と接触し、
前記パターン形成された導電性材料は、前記焦電材料の前記第２領域の上に重なり前記電界センサにおいて前記ゲートを形成する第２導電性電極を形成し、
前記第１領域は、前記第２領域より大きい
装置。
【請求項２】
前記焦電材料および前記第１導電性電極は、前記焦電材料の分極に依存する第１電界を有する第１コンデンサを形成し、前記第１電界は、前記第２導電性電極において、前記第１領域の前記第２領域に対する比で増幅された前記第１電界に依存する、第２電界を発生させる
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１領域は、前記第２領域より少なくとも１０倍大きい
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記チャネルはグラフェンの層を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
光子吸収層は、前記焦電材料の上に重なり前記第１導電性電極を含む、または前記第１導電性電極の上に重なる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記光子吸収層は、特定のひとつまたは複数の波長（周波数）を有する電磁波を吸収す
るためのアンテナとして動作する、微小加工された層である
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
橋架構造として構成される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置を複数備え、
光検出器、マイクロボロメータ、または赤外線カメラとして動作する
デバイス。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
感知装置、特に電気式感知装置。
【背景技術】
【０００２】
感知装置は、周囲のパラメータを感知し、出力を生成する。電気式感知装置は、電気的出力を生成する。
【０００３】
より優れた感知装置を作り出すことが望まれている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示における一実施の形態の必ずしもすべてではない種々の例によると、焦電材料と、電界センサと、前記焦電材料に隣接する第１領域を含む第１導電性電極と、前記電界センサに隣接する第２領域を含む第２導電性電極と、前記第１導電性電極および前記第２導電性電極間に導電性相互接続部とを備え、前記第１導電性電極の前記第１領域は、前記第２導電性電極の前記第２領域より大きい装置が提供されてもよい。
【０００５】
本開示における別の実施の形態の必ずしもすべてではない種々の例によると、与えられる作用に応じて分極が変化する感知材料と、電界センサと、前記感知材料に隣接する第１領域を含む第１導電性電極と、前記電界センサに隣接する第２領域を含む第２導電性電極と、前記第１導電性電極および前記第２導電性電極間に導電性相互接続部とを備え、前記第１領域は、前記第２領域より大きい装置が提供される。本実施の形態において、感知材料は、たとえば焦電材料でもよく、またはたとえば、変形に応じて分極が変化する圧電材料であってもよい。
【０００６】
焦電材料は、熱伝達に応じて分極が変化する。熱は入射光子から伝達されてもよい。
【０００７】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、第２導電性電極および導電性相互接続部の組み合わせは、電気的に分離された、または、電気的に分離可能な増幅電極を形成する。
【０００８】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記焦電材料および前記第１導電性電極は、前記焦電材料（または感知材料）の分極に依存する第１電界を有する第１コンデンサを形成し、前記第１電界は、前記第２導電性電極において、前記第１領域の前記第２領域に対する比で増幅された前記第１電界に依存する、第２電界を発生させる。
【０００９】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記第１領域は、前記第２導電性領域より少なくとも１０倍大きい、または、前記第２導電性領域より少なくとも５０倍大きい。
【００１０】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記電界センサは、隣接する前記第２導電性電極の電界に依存する、ソースおよびドレイン間のチャネルに導電性を有する。
【００１１】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記電界センサは、絶縁ゲート型電界効果トランジスタであり、前記第２導電性電極は、絶縁ゲートを提供する。
【００１２】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記電界センサは、グラフェンを含む。
【００１３】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記第１導電性電極、前記第２導電性電極、および前記導電性相互接続部の組み合わせは、共通の材料から形成される。
【００１４】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、第２導電性電極は、金属、半導体、２Ｄ材料、イオン性液体、イオン性ゲルから形成されてもよい。
【００１５】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記装置は、前記焦電材料内または前記焦電材料に隣接して、光子を吸収して熱を生成するための光子吸収層を含む。
【００１６】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記光子吸収層は、前記焦電材料の上に重なりかつ前記第１導電性電極である、または前記第１導電性電極の上に重なる。
【００１７】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記光子吸収層は、特定のひとつまたは複数の波長（周波数）を有する電磁波を吸収するためのアンテナとして動作する、微小加工された層である。
【００１８】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記焦電材料（または感知材料）は、前記電界センサに隣接して延在し、かつ前記電界センサによって感知するための、前記焦電材料（または感知材料）の分極に依存する第３電界を提供する。
【００１９】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記第１導電性電極の前記第１領域は、前記焦電材料の第１領域の上に重なり、前記第２導電性電極の前記第２領域は、前記焦電材料の第２領域の上に重なり、前記電界センサのグラフェンの層は、前記焦電材料の前記第１領域の上に延在し、前記焦電材料の前記第１領域に接触しており、かつ前記焦電材料の前記第２領域の上には延在せず、誘電体は、少なくとも前記グラフェンの層の上に延在し、パターン形成された導電性材料は、前記焦電材料の前記第１領域の上に重なり前記第１導電性電極を形成し、前記焦電材料の前記第２領域の上に重なり前記第２導電性電極を形成し、かつ前記第１領域および前記第２領域間の領域の上に重なり前記導電性相互接続部を形成する。他の実施の形態において、焦電材料は、感知材料であってもよい。
【００２０】
本開示の必ずしもすべてではない種々の例によると、前記装置は、橋架構造として構成される。
【００２１】
１以上の装置を１つのデバイスに収容してもよい。当該デバイスは、光検出器、マイクロボロメータ、赤外線カメラなどとして動作してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
詳細な説明を理解するために有用な種々の例をさらによく理解できるように、例示のみを目的として添付の図面を参照する。当該図面において、
【図１】図１は、感知材料を含む装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示された装置の等価回路図である。
【図３】図３は、電界センサの一例を示す図である。
【図４】図４は、電界センサを用いる装置の一例の透視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４の横断面ＡＢを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４の横断面ＸＹを示す図である。
【図６】図６は、図４、図５Ａ、および図５Ｂに示す装置の等価電気回路を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図５Ａに示された装置に類似し、焦電層の上に重なる光子吸収層を含む装置を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図５Ｂに示された装置に類似し、焦電層の上に重なる光子吸収層を含む装置を示す図である。
【図８】図８は、橋架構造として構成された装置の一例を示す図である。
【図９】図９は、微小加工された（複数の）構成要素を含む装置である。
【図１０】図１０は、橋架構造として構成された装置の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、複数の装置を含むデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本開示は、全般的に、以下を備える装置１０に関する。与えられる作用２に応じて分極が変化する感知材料２０と、電界センサ４０と、感知材料２０に隣接する第１領域３５を含む第１導電性電極３１と、電界センサ４０に隣接する第２領域３６を含む第２導電性電極３２と、第１導電性電極３１および第２導電性電極３２間に導電性相互接続部３３とを備え、第１領域３５は、第２領域３６よりも大きい。
【００２４】
感知材料２０は、焦電材料であってもよい。
【００２５】
図１は、以下を含む装置１０を示す図である。焦電材料２０と、電界センサ４０と、焦電材料２０に隣接する第１領域３５を含む第１導電性電極３１と、電界センサ４０に隣接する第２領域３６を含む第２導電性電極３２と、第１導電性電極３１および第２導電性電極３２間に導電性相互接続部３３とを備え、第１導電性電極３１の第１領域３５は、第２導電性電極３２の第２領域３６よりも大きい。
【００２６】
装置１０は、焦電材料２０の反応を電界センサ４０からの出力電気信号に変換する。
【００２７】
第１導電性電極３１、第２導電性電極３２、および導電性相互接続部３３の組み合わせは、第１導電性の電極３１における静電電圧を、第２導体性素子３２においてより大きな静電電圧に増幅するように動作する。第１導電性電極３１における静電電圧は、焦電材料２０における温度変化に応じて焦電材料２０の分極が変化した結果である。したがって、この組み合わせを増幅電極３０とする。
【００２８】
増幅電極３０は、電気的に分離されてもよく、または電気的に分離可能であってもよい。すなわち、恒久的に電気的に分離されてもよく、または電気的に分離するように切り替えられてもよい浮遊電極である。この分離は、増幅電極３０が電荷を中に保つ電気閉回路であるために行われる。増幅電極３０と電界センサ４０との間に直流経路は存在しない。
【００２９】
図２は、図１に示された装置１０の等価回路図である。
【００３０】
焦電材料２０の温度が変化すると、焦電材料２０の分極が変化する。これにより、焦電材料２０内の電荷分布に変化Δσが生じ、それによって焦電材料２０の周囲の局所電界に変化が生じる。
【００３１】
焦電材料２０および第１導電性電極３１は、第１コンデンサＣ１を形成する。第１コンデンサＣ１は、第１導電性電極３１の第１領域３５に対応する有効領域Ａ１を有する。第１コンデンサＣ１は、領域Ａ１上に電荷Ｑ１を蓄え、電圧Ｖ１を発生させる。
【００３２】
電界センサ４０および第２導電性電極３２は、第２コンデンサＣ２を形成してもよい。第２コンデンサＣ２は、第２導電性電極３２の第２領域３６に対応する有効領域Ａ２を有する。第２コンデンサＣ２は、領域Ａ２上に電荷Ｑ２を蓄え、電圧Ｖ２を発生させる。
【００３３】
ある温度Ｔにおいて、焦電性基板は、σ（Τ）で示される、単位面積当たりの固定量の電荷を生成する。
【００３４】
第１コンデンサＣ１において生成された第１電圧Ｖ１は、Ｃ１の形状に依存しない（Ｖ１＝Ｑ１／Ｃ１、ここでＱ１＝σ（Τ）＊Α１）。領域Ａ１が２倍になった場合、Ｑ１およびＣ１のいずれも２倍になり、Ｖ１は一定を維持する。
【００３５】
増幅電極３０は、外部の電荷蓄積部への接続を有しない浮遊回路であるので、焦電気の電荷σ（Τ）＊Α１を遮るためにＣ１において必要な電荷Ｑ１は、Ｃ２から得られる必要がある。コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２が直列であるので、常にＱ２＝Ｑ１が成立していなければならない。そのため、第２電圧Ｖ２＝Ｑ２／Ｃ２＝Ｑ１／Ｃ２＝Ｖ１＊Ｃ１／Ｃ２である。
【００３６】
第２電圧Ｖ２の大きさは、容量比Ｃ１／Ｃ２に依存する。したがって、Ｃ１＞＞Ｃ２であることが望ましい。これは、第２領域Ａ２より第１領域Ａ１を大きくすることにより達成されてもよい。
【００３７】
さらに、第２コンデンサＣ２に対してよりも、第１コンデンサＣ１に対して大きな（または著しく小さくはない）容量結合を有していることにより、改善される、または維持されてもよい。
【００３８】
第１領域Ａ１は、第２領域Ａ２より少なくとも１０倍大きい、または、第２領域Ａ２より少なくとも５０倍大きくてもよい。
【００３９】
このように、焦電材料２０および第１導電性電極３１は、焦電材料の分極に依存する第１電界を有する第１コンデンサＣ１を形成する。第１電界は、第２導電性電極３２において、第１領域の第２領域に対する比で増幅された第１電界に依存する、第２電界を発生させる。
【００４０】
焦電材料２０は、温度変化に応じて電荷分布を変化させるために任意の適切な材料を含んでもよい。適切な材料の例として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸ストロンチウムバリウム（ＳｒＢａＮｂ２Ｏ６）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、硝酸セシウム（ＣＳＮＯ３）、ポリフッ化ビニルなどの重合体、または他の材料が含まれる。
【００４１】
いくつかの例において、焦電材料２０は、変形可能かつ／または透明であってもよい。
【００４２】
増幅電極３０は、別個であって相互に接続した複数の構成要素または１つの一体の構成要素として形成されてもよく、たとえば、同じ材料のパターン層として形成されてもよい。
【００４３】
増幅電極３０または増幅電極３０の各部分は、金属、半導体、２Ｄ材料、イオン性液体、イオン性ゲルから形成されてもよい。
【００４４】
いくつかの例において、増幅電極３０は、変形可能かつ／または透明であってもよい。
【００４５】
装置１０は、熱抵抗係数（ＴＣＲ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が大きく、温度の微小変化を検知するために用いられてもよい。
【００４６】
図３は、電界センサ４０の一例を示す図である。必ずしもすべての例においてではないが、この例において、電界センサ４０は、トランスコンダクタンス電界センサである。
【００４７】
電界センサ４０は、ソース４１およびドレイン４２間のチャネル４３を含む。チャネル４３は、隣接する第２導電性電極３２の電界に依存する導電率を有する。
【００４８】
チャネル４３は、増幅電極３０から絶縁されている。この絶縁は、増幅電極３０に対して電子導電性材料ではなく、イオン伝導性材料を使用することによって生じさせてもよい。または、電子導電性材料が増幅電極３０に用いられる場合、誘電体などの絶縁層は、増幅電極３０および電界センサ４０の間に設けられてもよい。
【００４９】
ソース４１およびドレイン４２間のチャネル４３を流れる電流は、第２導電性電極３２の第２電圧Ｖ２に依存し、第２電圧Ｖ２は、第１領域３５の第２領域３６に対する比に依存し、焦電材料２０の分極の変化によって第１導電性電極３１において生成される第１電圧Ｖ１に依存する。
【００５０】
図３は、絶縁ゲート型の電界センサ４０を示す図である。第２導電性電極３２は、この例において、電界センサ４０のチャネル４３から誘電体層４４によって絶縁されるゲートを形成する。絶縁ゲート型の電界センサ４０は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）として動作する。ＩＧＦＥＴは電界センサ４０として用いられるが、他の電界センサ４０が用いられてもよい。
【００５１】
必ずしもすべてではない、いくつかの例において、チャネル４３は、グラフェンの層であってもよい。グラフェンの層は、単層であってもよい。ソース４１、ドレイン４２、およびチャネル４３は、同じグラフェンの層の異なる部分であってもよい。グラフェンは、半導体のように自身の導電率を変化させることによって局所電界へ反応する。他の例において、異なる材料を用いてもよい。電界センサ４０に用いられる材料は、局所電界に依存する導電率を有する任意のトランスコンダクティブな材料であってもよい。
【００５２】
いくつかの例において、電界センサ４０は、変形可能かつ／または透明であってもよい。
【００５３】
図４は、図３に示される電界センサ４０を用いて前述した、装置１０の透視図である。図５Ａは、横断面ＡＢを示す図であり、図５Ｂは、横断面ＸＹを示す図である。
【００５４】
この例において、焦電材料２０は、基礎をなす基板５０を形成する。
【００５５】
電界センサ４０は、焦電性の基板５０の上に形成される。電界センサ４０は、ソース４１およびドレイン４２間のチャネル４３を含む。ソース４１、チャネル４３、およびドレイン４２は、グラフェン５２の層によって設けられてもよい。
【００５６】
複数の導電性端子５４は、ソース４１とドレイン４２とに別々に用いてもよい。
【００５７】
誘電体層５６は、少なくともグラフェン５２のチャネル４３の上に延在する。誘電体層５６は、増幅電極３０およびグラフェン５２間の電気接続を防ぐ。
【００５８】
増幅電極３０は、第１領域３５にわたって延在して焦電性の基板５０に接触する第１導電性電極３１を形成し、第２領域３６にわたって延在して、誘電体層５６によってチャネル４３から分離された第２導電性電極３２を形成し、第１導電性要素３１および第２導電性要素３２間の領域にわたって延在して導電性相互接続部３３を形成する。
【００５９】
増幅電極３０は、パターン形成された導電性材料であってもよい。
【００６０】
この例において、第１導電性電極３１は、焦電性の基板５０に接触している。第１導電性電極３１のこの接触部分を、第１導電性電極３１の第１領域３５とする。焦電性の基板５０の相当する接触部分を、焦電材料２０の第１領域２５とする。
【００６１】
この例において、電界センサ４０のチャネル４３は、焦電材料２０の第２領域２７上で焦電性の基板５０と接触している。
【００６２】
第２導電性電極３２の第２領域３６は、焦電材料２０の第２領域２７の上に重なるが、グラフェンのチャネル４３およびゲートの誘電体４４によって、焦電材料２０から分離される。
【００６３】
この例における焦電材料２０は、自由電荷を有しない絶縁体である。したがって、焦電材料２０は、第１導電性電極３１および電界センサ４０と接触しているが、第１導電性電極３１と電界センサ４０とを絶縁をもする。
【００６４】
チャネル４３は、隣接している非接触の第２導電性電極３２（トップゲート）において、第２電界に依存する導電率を有し、焦電材料２０（ボトムゲート）の第２領域２７に隣接して接触する第３電界に依存する。
【００６５】
チャネル４３を画定するためにグラフェンを用いるが、他の材料を用いてもよい。薄膜に製造されて焦電材料２０に接触して配置されてもよく、かつ局所電界に依存する導電率を有する任意の材料を用いてもよい。
【００６６】
短く細いグラフェンのチャネル４３は、焦電性の基板５０の利用可能な領域のほんの一部分のみを用いる。それは、１ｋＯｈｍ以下の抵抗を有してもよい。これは好適な読み出しを行うために十分に低い抵抗であるが、感度を減少させる傾向がある端子５４の直列抵抗よりも優勢である。
【００６７】
図６は、図４、図５Ａ、および図５Ｂに示す装置１０の等価電気回路を示す図である。
この等価回路は、図２に示す等価回路と類似する。しかしながら、この等価回路は、焦電材料２０の第２領域２７が、電界センサ４０に隣接して第３電界を生成する第３コンデンサＣ３を形成する点で異なる。電界センサ４０は、第２コンデンサＣ２によって生成された第２電界、および第３コンデンサＣ３によって生成された第３電界を感知する。
【００６８】
この例において、焦電性基板または装置１０の他の部品によって光子２が吸収されることにより、焦電材料２０において温度が上昇する。
【００６９】
焦電材料２０における温度を上昇させる、装置１０に吸収された光子２は、電磁スペクトルの赤外領域の光子であってもよい。たとえば、光子は、５〜１４μｍの波長を有してもよい。赤外線光子の検知は、光子を発する物の温度を決定するため、または赤外線光子を発する物を撮影するために用いられてもよい。
【００７０】
いくつかの例において、吸収された光子は、スペクトルの赤外領域外の光子であってもよい。たとえば、入射光子はスペクトルの可視領域内の光子であってもよい。
【００７１】
装置１０は、光子を吸収して焦電材料２０において熱を生成するための光子吸収層を含んでもよい。光子吸収層は、焦電材料２０から、または装置１０の別の部分から形成されてもよい。
【００７２】
いくつかの例において、焦電材料２０では、電磁放射の吸収材として不十分な場合があり、かつ／または熱の伝導体として不十分な場合がある。その場合、入射する電磁放射の所定量に対して、焦電材料２０の温度にわずかな変化しか生じないことがある。
【００７３】
必ずしもすべての実施の形態ではない、いくつかの実施の形態において、焦電材料２０による光子の吸収は、焦電材料２０を微小加工することによって、特定のひとつまたは複数の波長（周波数）を有する電磁波を吸収するためのアンテナとして動作する光子吸収層を形成することにより増加してもよい。
【００７４】
必ずしもすべての実施の形態ではない、いくつかの実施の形態において、装置１０は、光子を吸収して焦電材料２０において熱を生成するために、焦電材料２０において付加的な要素である光子吸収層９０を含んでもよい。図７Ａおよび図７Ｂの例において、光子吸収層９０が焦電材料２０および増幅電極３０の上に重なり、少なくとも増幅電極３０の第１導電性電極３１の上に重なるという点を除いて、装置１０は、図５Ａおよび図５Ｂに示す装置１０と同じである。光子吸収層９０は、赤外線を吸収する重合体または染料であってもよい。
【００７５】
図８は、装置１０の一例を示す図であり、前述したように、橋架構造６０として構成される。
【００７６】
橋架構造６０は、複数の支持体によって下基板７０の上方の宙に支持される。橋架構造６０は、第１材料および第２材料の連続パターンの層を積層することにより形成されてもよい。第２材料のパターンは、多層にわたって積み上がって、第１材料に囲まれた橋架構造６０を形成する。第２材料を残し第１材料を選択的に除去することによって、複数の支持体６２によって宙に支持されたプラットフォーム６４の下に空間のある、自立型構造として橋架構造６０が作製される。
【００７７】
装置１０は、宙に支持されたプラットフォーム６４の上面で画成されていてもよい。装置１０および下基板７０間の電気相互接続部は、支持体６２上で形成される。
【００７８】
装置１０および下基板７０間の熱伝導率が低いため、宙に支持されたプラットフォーム６４は熱容量を確実に低く保つ。これにより、一定の入射に対して温度が確実に最大限に変化する。装置１０からのエネルギーの一部の伝達は、たとえば、センサの積分時間を制御するための電気相互接続部を介して行われる。
【００７９】
図９は、図８に示した装置に類似する装置１０であるが、この装置は、特定のひとつまたは複数の周波数の光子を吸収するためのアンテナとして動作する、微小加工された第１導電性電極３１を含む。微小加工された第１導電性電極３１は、光子吸収層９０である。
【００８０】
図１０は、図１〜図７Ｂを参照して説明した装置に類似する装置の一例を示す。図１０は、橋架構造６０として構成された装置１０の一例を示す。
【００８１】
この例において、装置１０は、図４、図５Ａ、および図５Ｂを参照して説明した装置１０と類似する。
【００８２】
しかしながら、この例において、装置１０の構成要素は二次元の（２Ｄ）材料から形成される。
【００８３】
焦電性の基板５０は、溝９２を跨ぐように橋架された２Ｄ材料である。
【００８４】
電界センサ４０のソース４１、チャネル４３、およびドレイン４２は、たとえば単層のグラフェンなどの２Ｄ材料から形成される。
【００８５】
増幅電極３０は、第１導電性要素３１と、第２導電性要素３２と、導電性相互接続部３３を含み、これらはたとえば単層のグラフェンなどの一片の２Ｄ材料から形成される。
【００８６】
これに適した焦電性の２Ｄ材料には、ＢＮ、ＭｏＳ２、ＷＳｅ２、共有結合で機能化されたグラフェン（たとえばフルオログラフェン）が含まれるが、これらに限定されない。
【００８７】
硬い２Ｄ材料を使用することによって、橋架構造６０を簡単に作成することができる。
【００８８】
図１１は、前述したように、複数の装置１０を含むデバイス１００を示す。デバイス１００は、たとえば、光検出器、マイクロボロメータ、赤外線カメラ、サーマルイメージングデバイス、または熱センサとして動作してもよい。
【００８９】
デバイス１００は、複数の装置１０を含む。図１１の特定の例において、１２台の装置１０がデバイス１００内に設けられる。当然のことながら、他の例において、任意の数の装置１０が設けられてもよい。
【００９０】
別の装置１０は、同じ周波数もしくは同じ周波数帯域の光子を感知するように構成されてもよく、または異なる周波数もしくは異なる周波数帯域の光子を検知するよう構成されてもよい。
【００９１】
いくつかの例において、デバイス１００は、スペクトルの赤外領域における入射光子を検知するように構成されるいくつかの装置１０を備えてもよく、スペクトルの可視領域における入射光子を検知するように構成されるいくつかの装置１０を備えてもよい。これによって、赤外線放射の温熱作用は、スペクトルの可視領域における放射の温熱作用とは別々に測定できる。これにより、日光の下でまたはスペクトルの可視領域に高レベルの電磁波が入射する場合であっても、デバイス１００は熱センサとして使用することができる。
【００９２】
この例において示した装置１０は、規則的な配列として、行および列に配列される。
【００９３】
行における各装置１０は、特定の行アドレス線１０１に接続される。行は、それぞれ異なる行アドレス線１０１を有する。行アドレス指定回路１１１は、一度にイネーブルされる行アドレス線のうちの１つをイネーブルにする。
【００９４】
列の各装置１０は、特定の列アドレス線１０２に接続される。列は、それぞれ異なる列アドレス線１０２を有する。列アドレス指定回路１１２は、一度にイネーブルされる列アドレス線のうちの１つをイネーブルにする。
【００９５】
特定の装置１０の電界センサ４０は、装置１０が接続される特定の列アドレス線１０２、および当該装置が接続される特定の行アドレス線１０１をイネーブルにすることによって、読み取られてもよい。電界センサ４０からの出力は、入射光子によって生じることがあるその装置１０の局所的な温度を示す。
【００９６】
前述の説明では、焦電材料２０を感知材料として用いる例に重点を置いた。しかしながら、与えられる作用に応じて分極が変化する他の感知材料が用いられてもよい。
【００９７】
上記の例において、感知材料２０は焦電材料であり、与えられる作用は電磁放射であった。
【００９８】
しかしながら、他の例において、感知材料２０は圧電材料であってもよく、与えられる作用は変形であってもよい。
【００９９】
上記の説明において、結合するという用語は、動作的に結合されることを意味し、介在要素がないことも含む、任意の数または介在要素の任意の組み合わせが存在可能である。
【０１００】
本開示において、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語は、排他的な意味ではなく、包括的な意味として用いられている。これは、Ｙを備えるＸという記載はいずれも、Ｘは、Ｙを１つのみ備えてもよい、または２以上のＹを備えてもよいことを示す。
この「備える、含む」を排他的な意味で用いることを意図する場合、文脈において「・・・を１つのみ備える」と言及するか、または「からなる（ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｎｇ）」を用いて明確に記載される。
【０１０１】
この短い説明において、種々の例について言及した。１つの例に関連する特徴または機能の説明は、それらの特徴または機能がその例にあることを示す。記載の中で用語「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」または「たとえば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」または「できる、してもよい、場合がある（ｍａｙ）」の使用は、明示的、非明示的に関わらず、そのような特徴または機能が少なくとも記載された例の中に存在することを示し、一例として記載されているかいないかに関わらず、これらの特徴または機能が他の一部またはすべての例において存在する可能性があるが、必ずしもその必要はない。したがって「例」、「たとえば」、または「できる、してもよい、場合がある」は、ある例示群における特定の事例を示す。上記特定の事例の特性は、その事例のみの特性である場合、または上記例示群に属する一部の群の特性である場合がある。すなわち、上記特定の事例の特性は、例示群中の例示の全特性とは限らないが特性の一部を含む。
【０１０２】
本発明の実施の形態を、種々の例を参照して先の段落で説明してきたが、当然のことながら、特許請求の範囲に定められた発明の範囲から逸脱することなく、記載された例を変更することも可能である。
【０１０３】
これまでに説明した特徴は、明示的に説明した組み合わせだけでなく、それ以外の組み合わせで用いられてもよい。
【０１０４】
特定の特徴を参照して機能を説明したが、説明の有無に関わらず、このような機能は他の特徴によって実施可能であってもよい。
【０１０５】
特定の実施の形態を参照して特徴を説明したが、説明の有無に関わらず、このような特徴は、その他の実施の形態で用いられてもよい。
【０１０６】
前述のように本明細書において、とりわけ重要であると考えられる本発明のこうした特徴に注目するように努めてきた。しかし、前述した特許されうるすべての特徴およびそれらの組み合わせに対して、参照された添付の図面にそうした特徴が特段強調されていたかどうかに関わらず、本出願人はその保護を求めるものである点を理解されたい。
【０１０７】
これらの結果を導いた研究に対して、欧州連合の第７次フレームワーク計画から許可されたＧｒａｐｈｅｎｅ  Ｆｌａｇｓｈｉｐとの合意Ｎｏ．６０４３９１の下、資金を受け取った。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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