(57)【要約】  バリスタ基盤の光検出器が開示される。一実施形態に係る光検出器は、基板と、前記基板上に積層されるゲート電極と、前記基板上に積層され、前記ゲート電極と離隔して配置される第１電極及び第２電極と、前記基板と前記第２電極との間に形成され、前記第１電極に向かって延びるグラフェン層と、前記ゲート電極と前記グラフェン層との間に形成されるゲート絶縁層を含む。
2020537153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検出器に含まれたバリスタ素子のスペクトル応答、及び前記バリスタ素子に投射された光に対する光電流を測定するステップと、
前記スペクトル応答及び前記光電流をフーリエ変換し、前記光のエネルギーによる強度値を抽出するステップと、
を含む光のエネルギーによる強度抽出方法。
【請求項２】
前記測定するステップは、
前記スペクトル応答を測定するステップと、
前記光検出器のゲート電圧に基づいて、前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップと、
を含む、請求項１に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【請求項３】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式を介して前記光電流の微分値を測定するステップを含む、請求項２に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【請求項４】
前記スペクトル応答を測定するステップは、下記の数式を用いて前記スペクトル応答を決定するステップを含む、請求項２に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数１】
2020537153.tif 000033
（ここで、Spectral Responseは前記スペクトル応答であり、ＶＧは前記バリスタ素子のゲート電圧であり、ΦＢは前記バリスタ素子のショットキーバリアの高さであり、Ｔは前記バリスタ素子のショットキーバリアの関数値であり、Ｅは前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーを示す）
【請求項５】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、下記の数式を用いて前記光電流を決定するステップをさらに含む、請求項４に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数２】
2020537153.tif 000034
（ここで、Ｉｐｈは前記光電流であり、Ｉｐｈ（ＶＧ）は前記バリスタ素子のゲート電圧による光電流であり、ψ（Ｅ）は前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる光のエネルギーによる強度値を示す）
【請求項６】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、下記の数式を用いて前記光電流の微分値を決定するステップをさらに含む、請求項５に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数３】
2020537153.tif 000035
（ここで、∂Ｉｐｈ／∂ＶＧは前記光電流の微分値を示す）
【請求項７】
前記抽出するステップは、
前記スペクトル応答をフーリエ変換するステップと、
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換するステップと、
前記スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と前記光電流に対するフーリエ変換結果、及び前記光電流の微分値に対するフーリエ変化結果のうち少なくとも１つに基づいて逆畳み込みするステップと、
前記逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換することで、前記光のエネルギーによる強度値を抽出するステップと、
を含む、請求項６に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【請求項８】
前記スペクトル応答に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定される、請求項７に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数４】
2020537153.tif 000036
（ここで、Ｆ｛  ｝はフーリエ変換関数を示す）
【請求項９】
前記光電流に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定される、請求項８に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数５】
2020537153.tif 000037
【請求項１０】
前記光電流の微分値に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定される、請求項９に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数６】
2020537153.tif 000038
【請求項１１】
前記光電流に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定される、請求項１０に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数７】
2020537153.tif 000039
【請求項１２】
前記光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定される、請求項１１に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数８】
2020537153.tif 000040
【請求項１３】
前記光電流を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定される、請求項１２に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数９】
2020537153.tif 000041
【請求項１４】
前記光電流の微分値を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定される、請求項１３に記載の光のエネルギーによる強度抽出方法。
【数１０】
2020537153.tif 000042
【請求項１５】
光検出器と通信を行う送受信器と、
前記光検出器に含まれたバリスタ素子のスペクトル応答、及び前記バリスタ素子に投射された光に対する光電流を測定し、前記スペクトル応答及び前記光電流をフーリエ変換して前記光のエネルギーによる強度値を抽出するコントローラと、
を含む光のエネルギーによる強度抽出装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記スペクトル応答を測定し、前記光検出器のゲート電圧に基づいて前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定する測定部を含む、請求項１５に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【請求項１７】
前記測定部は、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式を介して前記光電流の微分値を測定する、請求項１６に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【請求項１８】
前記測定部は、下記の数式を用いて前記スペクトル応答を決定する、請求項１６に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１１】
2020537153.tif 000043
（ここで、Spectral Responseは前記スペクトル応答であり、ＶＧは前記バリスタ素子のゲート電圧であり、ΦＢは前記バリスタ素子のショットキーバリアの高さであり、Ｔは前記バリスタ素子のショットキーバリアの関数値であり、Ｅは前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーを示す）
【請求項１９】
前記測定部は、下記の数式を用いて前記光電流を決定する、請求項１８に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１２】
2020537153.tif 000044
（ここで、Ｉｐｈは前記光電流であり、Ｉｐｈ（ＶＧ）は前記バリスタ素子のゲート電圧による光電流であり、ψ（Ｅ）は前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる光のエネルギーによる強度値を示す）
【請求項２０】
前記測定部は、前記光電流の微分値を下記の数式を用いて決定する、請求項１９に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１３】
2020537153.tif 000045
（ここで、∂Ｉｐｈ／∂ＶＧは前記光電流の微分値を示す）
【請求項２１】
前記コントローラは、前記スペクトル応答をフーリエ変換し、前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換し、前記スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と前記光電流に対するフーリエ変換結果、及び前記光電流の微分値に対するフーリエ変化結果のうち少なくとも１つに基づいて逆畳み込みし、前記逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換することで前記光のエネルギーによる強度値を抽出する抽出部を含む、請求項２０に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【請求項２２】
前記スペクトル応答に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定される、請求項２１に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１４】
2020537153.tif 000046
（ここで、Ｆ｛  ｝はフーリエ変換関数を示す）
【請求項２３】
前記光電流に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定される、請求項２２に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１５】
2020537153.tif 000047
【請求項２４】
前記光電流の微分値に対するフーリエ変換値は下記の数式を用いて決定される、請求項２３に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１６】
2020537153.tif 000048
【請求項２５】
前記光電流に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定される、請求項２４に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１７】
2020537153.tif 000049
【請求項２６】
前記光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定される、請求項２５に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１８】
2020537153.tif 000050
【請求項２７】
前記光電流を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定される、請求項２６に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数１９】
2020537153.tif 000051
【請求項２８】
前記光電流の微分値を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定される、請求項２７に記載の光のエネルギーによる強度抽出装置。
【数２０】
2020537153.tif 000052
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の実施形態は、光のエネルギーによる強度抽出方法及びこれを行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体を用いた光検出器（ｐｈｏｔｏ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）は、半導体のバンドギャップの大きさが吸収する光の最小エネルギーを決定する。ここで、光検出器は、半導体の最小エネルギーに該当する光、又は、それよりも大きい光を検出（又は吸収）する。
【０００３】
ショットキーダイオードを用いた光検出器の場合、高さが吸収する光の最小エネルギーを決定する。ここで、光検出器が吸収する光のエネルギーは、特定の半導体又は半導体金属の特定の組み合わせにより決定され、製造後に変更することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、ゲート電極に対するゲート電圧を変化して吸収される光の最小エネルギーの波長帯を調整することで、吸収される光のエネルギーの波長帯を特定及び可変し、光のエネルギー及び光のエネルギーによる強度を検出及び測定する技術を提供することにある。
【０００５】
また、実施形態の目的は、厚さに応じてエネルギーバンド間隔が変わる特性を有する２次元半導体を使用することで、吸収される光の最小エネルギーの波長帯をさらに広範囲に調整し、吸収される光のエネルギーの波長帯をさらに広範囲に可変する技術を提供することにある。
【０００６】
また、実施形態の目的は、第１電極と第２電極との間に高電圧を印加し、ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域、及び真性領域を含む第１基板を使用することで、光検出器に吸収される光による電気信号を増幅する技術を提供することにある。
【０００７】
また、実施形態の目的は、光検出器に含まれているバリスタ素子のスペクトル応答とバリスタ素子に投射された光に対する光電流を測定及び変換することで、バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる強度値を抽出する技術を提供することにある。
【０００８】
また、実施形態の目的は、光のエネルギー及び光のエネルギーによる強度を検出及び測定する光検出器を使用することで、様々な波長帯を測定するセンサに活用する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態に係る光のエネルギーによる強度抽出方法は、光検出器に含まれたバリスタ素子のスペクトル応答、及び前記バリスタ素子に投射された光に対する光電流を測定するステップと、前記スペクトル応答及び前記光電流をフーリエ変換し、前記光のエネルギーによる強度値を抽出するステップとを含む。
【００１０】
前記測定するステップは、前記スペクトル応答を測定するステップと、前記光検出器のゲート電圧に基づいて、前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップとを含むことができる。
【００１１】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式を介して前記光電流の微分値を測定するステップを含むことができる。
【００１２】
前記スペクトル応答を測定するステップは、下記の数式を用いて前記スペクトル応答を決定するステップを含むことができる。
【数１】
2020537153.tif 000003
ここで、Spectral Responseは前記スペクトル応答であり、ＶＧは前記バリスタ素子のゲート電圧であり、ΦＢは前記バリスタ素子のショットキーバリアの高さであり、Ｔは前記バリスタ素子のショットキーバリアの関数値であり、Ｅは前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーを示す。
【００１３】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、下記の数式を用いて前記光電流を決定するステップをさらに含むことができる。
【数２】
2020537153.tif 000004
ここで、Ｉｐｈは前記光電流であり、Ｉｐｈ（ＶＧ）は前記バリスタ素子のゲート電圧による光電流であり、ψ（Ｅ）は前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる光のエネルギーによる強度値を示す。
【００１４】
前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定するステップは、下記の数式を用いて前記光電流の微分値を決定するステップをさらに含むことができる。
【数３】
2020537153.tif 000005
ここで、∂Ｉｐｈ／∂ＶＧは前記光電流の微分値を示す。
【００１５】
前記抽出するステップは、前記スペクトル応答をフーリエ変換するステップと、前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換するステップと、前記スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と前記光電流に対するフーリエ変換結果、及び前記光電流の微分値に対するフーリエ変化結果のうち少なくとも１つに基づいて逆畳み込みするステップと、前記逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換することで、前記光のエネルギーによる強度値を抽出するステップとを含むことができる。
【００１６】
前記スペクトル応答に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数４】
2020537153.tif 000006
ここで、Ｆ｛  ｝はフーリエ変換関数を示す。
【００１７】
前記光電流に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数５】
2020537153.tif 000007
【００１８】
前記光電流の微分値に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数６】
2020537153.tif 000008
【００１９】
前記光電流に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数７】
2020537153.tif 000009
【００２０】
前記光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数８】
2020537153.tif 000010
【００２１】
前記光電流を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数９】
2020537153.tif 000011
【００２２】
前記微分値を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１０】
2020537153.tif 000012
【００２３】
一実施形態に係る光のエネルギーによる強度抽出装置は、光検出器と通信を行う送受信器と、前記光検出器に含まれたバリスタ素子のスペクトル応答、及び前記バリスタ素子に投射された光に対する光電流を測定し、前記スペクトル応答及び前記光電流をフーリエ変換して前記光のエネルギーによる強度値を抽出するコントローラとを含む。
【００２４】
前記コントローラは、前記スペクトル応答を測定し、前記光検出器のゲート電圧に基づいて前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定する測定部を含むことができる。
【００２５】
前記測定部は、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式を介して前記光電流の微分値を測定することができる。
【００２６】
前記測定部は、下記の数式を用いて前記スペクトル応答を決定することができる。
【数１１】
2020537153.tif 000013
ここで、Spectral Responseは前記スペクトル応答であり、ＶＧは前記バリスタ素子のゲート電圧であり、ΦＢは前記バリスタ素子のショットキーバリアの高さであり、Ｔは前記バリスタ素子のショットキーバリアの関数値であり、Ｅは前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーを示す。
【００２７】
前記測定部は、下記の数式を用いて前記光電流を決定することができる。
【数１２】
2020537153.tif 000014
ここで、Ｉｐｈは前記光電流であり、Ｉｐｈ（ＶＧ）は前記バリスタ素子のゲート電圧による光電流であり、ψ（Ｅ）は前記バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる光のエネルギーによる強度値を示す。
【００２８】
前記測定部は、前記光電流の微分値を下記の数式を用いて決定することができる。
【数１３】
2020537153.tif 000015
ここで、∂Ｉｐｈ／∂ＶＧは前記光電流の微分値を示す。
【００２９】
前記コントローラは、前記スペクトル応答をフーリエ変換し、前記光電流及び前記光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換し、前記スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と前記光電流に対するフーリエ変換結果、及び前記光電流の微分値に対するフーリエ変化結果のうち少なくとも１つに基づいて逆畳み込みし、前記逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換することで前記光のエネルギーによる強度値を抽出する抽出部を含むことができる。
【００３０】
前記スペクトル応答に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１４】
2020537153.tif 000016
ここで、Ｆ｛  ｝はフーリエ変換関数を示す。
【００３１】
前記光電流に対するフーリエ変換値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１５】
2020537153.tif 000017
【００３２】
前記光電流の微分値に対するフーリエ変換値は下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１６】
2020537153.tif 000018
【００３３】
前記光電流に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１７】
2020537153.tif 000019
【００３４】
前記光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１８】
2020537153.tif 000020
【００３５】
前記光電流を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数１９】
2020537153.tif 000021
【００３６】
前記光電流の微分値を通した光のエネルギーによる強度値は、下記の数式を用いて決定されることができる。
【数２０】
2020537153.tif 000022
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態に係る光検出器の概念を説明するためのバリスタ素子の概略的な構造図を示す。
【図２ａ】図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの一例を示す。
【図２ｂ】図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの一例を示す。
【図３ａ】図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの他の例を示す。
【図３ｂ】図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの他の例を示す。
【図４】バリスタ素子基盤の光検出器の一例を示す。
【図５】バリスタ素子基盤の光検出器の他の例を示す。
【図６】バリスタ素子基盤の光検出器の更なる例を示す。
【図７】図６に示された光検出器の２次元半導体を説明するための一例を示す。
【図８】バリスタ素子基盤の光検出器の更なる例を示す。
【図９ａ】バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器の一例を示す。
【図９ｂ】図９ａに示された光検出器の下部図の一例を示す。
【図１０ａ】バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器の他の例を示す。
【図１０ｂ】図１０ａに示された光検出器の上部図の一例を示す。
【図１１】一実施形態に係る光のエネルギーによる強度抽出システムの一例を示す。
【図１２】図１１に示された光のエネルギーによる強度抽出装置の一例を示す。
【図１３】図１１に示された光のエネルギーによる強度抽出装置の動作を説明するためのフローチャートを示す。
【図１４】バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器を含むイメージセンサの一例を示す。
【図１５】図１４に示された複数のピクセルの一例を示す。
【図１６】図１４に示された複数のピクセルの他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本明細書で開示されている特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示されたものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本明細書に説明された実施形態に限定されることはない。
【００３９】
実施形態に対する特定な構造的又は機能的な説明は単なる例示のための目的として開示されたものとして、様々な形態に変更される。したがって、実施形態は特定な開示形態に限定されるものではなく、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物ないし代替物を含む。
【００４０】
第１又は第２などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることがあるが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素は第１構成要素にも命名することができる。
いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結」されているか「接続」されていると言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されているが、中間に他の構成要素が存在し得るものと理解されなければならない。
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
また、異なるように定義がされない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含む。ここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【００４１】
以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。添付の図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく、同じ構成要素は同じ参照符号を付し、これに対する重複する説明は省略することにする。
【００４２】
図１は、一実施形態に係る光検出器の概念を説明するためのバリスタ素子の概略的な構造図を示す。
【００４３】
図１を参照すると、バリスタ素子（ａ  ｂａｒｒｉｓｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）１００は、基板１１０及びグラフェン層（ａ  ｇｒａｐｈｅｎｅ  ｌａｙｅｒ）１３０を含む。
【００４４】
バリスタ素子１００は、複数の電極、例えば、ゲート電極（図示せず）、ソース電極（図示せず）、及びドレイン電極（図示せず）をさらに含んでもよい。複数の電極は、電圧が印加されるように基板１００及び／又はグラフェン層１３０の上部又は下部に積層される。
【００４５】
基板１１０は、半導体基板又は不導体基板から実現されることができる。基板１１０が半導体基板で実現される場合、半導体基板は、ｎ型不純物、又はｐ型不純物のいずれか１つでドーピングされる。例えば、半導体基板は、シリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＩ−ＶＩ半導体、半導体ＣＮＴ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ＣＮＴ）、ＴＭＤ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔａｌ  Ｄｉｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）を含む２次元半導体（例えば、ＭｏＳ２、ＷＳ２）ＩＺＯ、ＧＩＺＯなどから形成されてもよい。
【００４６】
グラフェン層１３０は、化学気相蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ））で製造されたグラフェンが転写した後パターニングされて形成される。例えば、グラフェン層１３０は、１層〜４層のグラフェンで実現される。グラフェン層１３０は、キャリアが移動する通路であってもよい。
【００４７】
グラフェン層１３０は、基板１１０上に直接に成長して形成される。
【００４８】
グラフェン層１３０、例えば、グラフェンの仕事関数はグラフェン固有の性質に応じてゲート電極に印加されるゲート電圧によって変わり得る。また、基板１１０のエネルギーバンドもゲート電圧に影響を受けることがある。
【００４９】
グラフェン層１３０と基板１１０との間のエネルギー障壁（又は、接合）の高さ（又は、大きさ）は、ゲート電圧によるグラフェンの仕事関数と基板１１０のエネルギーバンド（又は、伝導帯又は価電子帯）の差により決定される。
【００５０】
即ち、バリスタ素子１００は、ゲート電圧によりグラフェン層１３０と基板１１０との間のエネルギー障壁の高さを制御する。ここで、バリスタ素子１００基盤の光検出器は、ゲート電圧によりグラフェン層１３０と基板１１０との間のエネルギー障壁の高さを制御することで、様々な光のエネルギーを吸収することができる。また、光のエネルギーが固定された状態では、光検出器は、エネルギー障壁の高さが光のエネルギーよりも高い場合に光を吸収できないが、エネルギー障壁の高さが光のエネルギーよりも小さいか同一である場合に光を吸収することができる。
【００５１】
図２ａ〜図３ｂを参照すると、バリスタ素子１００のエネルギーバンドダイヤグラムを介してバリスタ素子１００のエネルギー障壁制御について説明する。
【００５２】
図２ａ及び図２ｂは、図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの一例を示す。
【００５３】
図２ａ及び図２ｂは、基板１１０がｎ型不純物でドープされた半導体、又はグラフェンのディラックポイントと価電子帯とのエネルギー差よりも、ディラックポイントと伝導帯とのエネルギー差がさらに小さい半導体である場合、バリスタ素子１００のエネルギーバンドダイヤグラムである。
【００５４】
図２ａを参照すると、複数の電極に電圧が印加されていない状態で、バリスタ素子１００のエネルギーバンド構造は、グラフェンの仕事関数と基板１１０のエネルギーバンドに相応して形成される。ここで、バリスタ素子１００のキャリアは電子になり、キャリアの移動は、グラフェン層１３０と基板１１０との間のエネルギー障壁Ｅｂによって制限される。ＥＦは、グラフェン層１３０のフェルミエネルギー準位を意味する。
【００５５】
図２ｂを参照すると、ドレイン電極に正電圧を印加した状態で、逆バイアス電圧がソース（又は、ソース電極）とドレイン（又は、ドレイン電極）との間にかかり、エネルギー障壁Ｅｂは依然として大きい状態である。
【００５６】
ここで、ゲート電極に任意のプラス電圧が印加される場合、グラフェン層１３０のフェルミエネルギー準位ＥＦが、矢印に示すように上部に移動しながら、基板１１０のエネルギー障壁Ｅｂが小さくなる。ここで、キャリアは、グラフェン層１３０から基板１１０に容易に移動することができる。
【００５７】
図３ａ及び図３ｂは、図１に示されたバリスタ素子のエネルギーバンドダイヤグラムの他の例を示す。
【００５８】
図３ａ及び図３ｂは、基板１１０がｐ型不純物でドープされた半導体又はグラフェンのディラックポイントと伝導帯のエネルギー差よりも、ディラックポイントと価電子帯とのエネルギー差がさらに小さい半導体である場合、バリスタ素子１００のエネルギーバンドダイヤグラムである。
【００５９】
図３ａを参照すると、複数の電極に電圧が印加されていない状態で、バリスタ素子１００のエネルギーバンド構造は、グラフェンの仕事関数と基板１１０のエネルギーバンドに相応して形成される。ここで、バリスタ素子１００のキャリアは正孔され、キャリアの移動は、グラフェン層１３０と基板１１０との間のエネルギー障壁Ｅｂによって制限される。ＥＦは、グラフェン層１３０のフェルミエネルギー準位を意味する。
【００６０】
図３ｂを参照すると、ドレイン電極に負電圧を印加した状態で、逆バイアス電圧がソース（又は、ソース電極）とドレイン（又は、ドレイン電極）との間にかかり、エネルギー障壁Ｅｂは依然として大きい状態である。
【００６１】
ここで、ゲート電極に任意のマイナス電圧が印加される場合、グラフェン層１３０のフェルミエネルギー準位ＥＦが、矢印に示すように下部へ移動しながら基板１１０のエネルギー障壁Ｅｂが小さくなる。ここで、キャリアは、グラフェン層１３０から基板１１０に容易に移動することができる。
【００６２】
図２ａ〜図３ｂを参照して上述したように、基板１１０のエネルギー障壁Ｅｂがゲート電圧の大きさに応じて調整されるため、バリスタ素子１００のエネルギー障壁Ｅｂも調整可能である。例えば、バリスタ素子１００のエネルギー障壁Ｅｂは、約０．６ｅＶ程度のバリアの高さを調整する。バリスタ素子１００のエネルギー障壁Ｅｂは、ゲート電圧の大きさに応じるショットキーバリアの高さであってもよい。ショットキーバリアの高さは、基板１１０とグラフェン層１３０との間に発生し得る。
【００６３】
以下、図４〜図８に示されているバリスタ素子基盤の光検出器１０について説明する。
【００６４】
図４は、バリスタ素子基盤の光検出器の一例を示す。
【００６５】
図４を参照すると、光検出器１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、複数の電極２００、及びゲート絶縁層３００を含む。複数の電極２００は、第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０を含む。
【００６６】
基板１１０は半導体基板で実現することができる。例えば、半導体基板は、シリコン、ゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム、III−Ｖ族半導体、II−ＶＩ族半導体、半導体ＣＮＴ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ＣＮＴ）、ＭｏＳ２、ＩＺＯ及びＧＩＺＯのいずれか１つであってもよい。
【００６７】
基板１１０は、グラフェン層１３０、複数の電極２００、及びゲート絶縁層３００を積層する。例えば、基板１１０は、グラフェン層１３０、第１電極２１０及びゲート絶縁層３００を直接的に接触して積層する。基板１１０は、第２電極２３０及びゲート電極２５０を接触せずに積層する。
【００６８】
グラフェン層１３０は、基板１１０と第２電極２３０との間に形成され、第１電極２１０に向かって延びる。例えば、グラフェン層１３０は、基板１１０、第２電極２３０及びゲート絶縁層３００に直接的に接触し、第２電極２３０から第１電極２１０に向かって延びる。グラフェン層１３０は、第１電極２１０及びゲート電極２５０と離隔して接触されないように配置される。
【００６９】
第１電極２１０及び第２電極２３０は、基板１１０上に積層され、ゲート電極２５０と離隔して配置される。
【００７０】
例えば、第１電極２１０は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。第１電極２１０は、グラフェン層１３０、第２電極２３０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁層３００と離隔して接触されないように配置される。
【００７１】
第２電極２３０は、グラフェン層１３０上に直接的に接触して積層される。ここで、グラフェン層１３０は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。第２電極２３０は、基板１１０、第１電極２１０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁体３００と離隔して接触されないように配置される。
【００７２】
ゲート電極２５０は、基板１１０上に接触せずに積層される。例えば、ゲート電極２５０は、ゲート絶縁層３００に直接的に接触して積層される。ここで、ゲート絶縁層３００は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。ゲート電極２５０は、基板１１０、グラフェン層１３０、第１電極２１０、第２電極２３０と離隔して接触されないように配置される。
【００７３】
ゲート絶縁層３００は、ゲート電極２５０とグラフェン層１３０との間に形成される。例えば、ゲート絶縁層３００は、基板１１０、グラフェン層１３０、及びゲート電極２３０に直接的に接触し、ゲート電極２５０とグラフェン層１３０との間に形成される。ゲート絶縁層３００は、第１電極２１０及び第２電極２３０と離隔して接触されないように配置される。
【００７４】
図５は、バリスタ素子基盤の光検出器の異なる例を示し、図６は、バリスタ素子基盤の光検出器の更なる例を示し、図７は、図６に示された光検出器の２次元半導体を説明するための一例を示す。
【００７５】
図５及び図６を参照すると、図５及び図６に示す光検出器１０は、図４に示す光検出器１０の形態と同様である。但し、図５及び６に示す光検出器１０は、２次元半導体４００をさらに含んでいる。
【００７６】
基板１１０は、不導体基板で実現される。例えば、不導体基板は少なくとも１つを含む。ＳｉＯ２  １１１は基板１１０の上部に配置され、Ｓｉ  １１３は基板１１０の下部に配置される。
【００７７】
基板１１０は、グラフェン層１３０、複数の電極２００、ゲート絶縁層３００及び２次元半導体４００を積層する。例えば、基板１１０は、グラフェン層１３０及び２次元半導体４００を直接的に接触して積層する。基板１１０は、第１電極２１０、第２電極２３０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁層３００を接触せずに積層する。
【００７８】
グラフェン層１３０は、基板１１０と第２電極２３０との間に形成され、第１電極２１０に向かって延びる。例えば、グラフェン層１３０は、基板１１０、第２電極２３０、ゲート絶縁層３００、及び２次元半導体４００に直接的に接触し、第２電極２３０から第１電極２１０に向かって延びる。グラフェン層１３０は、第１電極２１０及びゲート電極２５０と離隔して接触されないように配置される。
【００７９】
第１電極２１０及び第２電極２３０は基板１１０上に積層され、ゲート電極２５０と離隔して配置される。
【００８０】
例えば、第１電極２１０は、２次元半導体４００上に直接的に接触して積層される。ここで、２次元半導体４００は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。第１電極２１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、第２電極２３０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁層３００と離隔して接触されないように配置される。
【００８１】
第２電極２３０は、グラフェン層１３０上に直接的に接触して積層される。ここで、グラフェン層１３０は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。第２電極２３０は、基板１１０、第１電極２１０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁体３００と離隔して接触されないように配置される。
【００８２】
ゲート電極２５０は、図４に類似しているため、その詳説は省略する。
【００８３】
ゲート絶縁層３００は、ゲート電極２５０とグラフェン層１３０との間に形成される。例えば、ゲート絶縁層３００は、グラフェン層１３０、ゲート電極２３０、及び２次元半導体４００に直接的に接触し、ゲート電極２５０とグラフェン層１３０との間に形成される。ゲート絶縁層３００は、基板１１０、第１電極２１０、及び第２電極２３０と離隔して接触されないように配置される。
【００８４】
２次元半導体４００は、二硫化タングステン、遷移金属ダイカルコゲナイド化合物（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔａｌ  Ｄｉｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｓ（ＴＭＤｓ））及び黒燐（ｂｌａｃｋ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）のうち少なくとも１つであってもよい。例えば、遷移金属ダイカルコゲナイド化合物はＷＳｅ２、ＷＴｅ２、ＭｏＳ２、ＭｏＳｅ２、及びＭｏＴｅ２のうち少なくとも１つを含む。
【００８５】
２次元半導体４００は、第１電極２１０及びグラフェン層１３０と接触するように形成される。例えば、２次元半導体４００は、基板１１０、グラフェン層１３０、第１電極２１０及びゲート絶縁層３００に直接的に接触して形成される。２次元半導体４００は、第２電極２３０及びゲート電極２５０と離隔して接触されないように配置される。
【００８６】
２次元半導体４００は、第１厚さに形成された第１レイヤ及び第２厚さに形成された第２レイヤを含む。例えば、第１厚さは、第２厚さと同じ厚さ及び異なる厚さのいずれか１つであってもよい。図７に示す２次元半導体４００は、第１厚さＬ１で形成された第１レイヤ４１０及び第２厚さＬ２で形成された第２レイヤ４３０を含む。ここで、第２厚さＬ２は、第１厚さＬ１よりも大きくてもよい。例えば、第１レイヤ４１０及び第２レイヤ４３０は、半導体成長（ｇｒｏｗｔｈ）、熱エッチング法、化学的エッチング法、レーザエッチング法の少なくとも１つにより互いに異なる厚さで形成されてもよい。
【００８７】
第１レイヤは第１電極２１０と第１接合を形成し、第２レイヤはグラフェン層１３０と第２接合を形成する。例えば、第１接合は、ショットキー接合及びオーミック接合のいずれか１つであり、第２接合は、ショットキー接合及びオーミック接合のいずれか１つであってもよい。図７に示す第１レイヤ４１０と第１電極２１０、即ち、ドレイン電極と間に形成される第１接合は、オーミック接合であってもよい。第２レイヤ４３０とグラフェン層１３０との間に形成される第２接合はショットキー接合であってもよい。
【００８８】
２次元半導体４００は、レイヤの厚さに応じて２次元半導体４００のエネルギーバンドの間隔が変わる特性（又は、性質）を有する。例えば、２次元半導体１００は、金属との接合でオーミック接合から様々な障壁の大きさを有するショットキー接合を形成する。ここで、ショットキー障壁の大きさは、２次元半導体４００の厚さに応じて調整される。
【００８９】
２次元半導体４００は、第１電極２１０の電圧により電流が流れたり流れないことがある。
【００９０】
順方向電圧（例えば、ＶＤ＞０）が入力される場合、２次元半導体４００は、電子の動きを妨害する障壁がなくてもよい（即ち、抵抗が小さいことがある）。ここで、電流は円満に流れることができる。
【００９１】
逆方向電圧（例えば、ＶＤ＜０）が入力される場合、２次元半導体４００は、電子の動きを妨害する障壁がある。ここで、電流は円満に流れることができない。
【００９２】
即ち、２次元半導体４００は、第１レイヤ１１０及び第２レイヤ１３０の厚さを相違にして形成することで、接合のための追加工程に使用されるコストを節減することができる。
【００９３】
また、２次元半導体４００は、２次元半導体１００の厚さを調整して最初に生成されるショットキー障壁の大きさを決定することで、様々な位置で使用される素子性能が実現される。２次元半導体４００は、厚さという追加的な自由度を半導体素子製造に提供することで、様々な構造の半導体素子に含まれて製造されることができる。
【００９４】
図８は、バリスタ素子基盤の光検出器の更なる例を示す。
【００９５】
図８を参照すると、図８に示す光検出器１０は、図４に示す光検出器１０の形態に類似しない。図８に示す光検出器１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、複数の電極２００及びゲート絶縁層３００を含む。また、図８に示す光検出器１０は、絶縁層５００をさらに含む。
【００９６】
基板１１０は、図４に類似しているたため、その詳説は省略する。但し、基板１１０は絶縁層５００を接触せずに積層することができる。
【００９７】
グラフェン層１３０は、基板１１０と第２電極２３０との間に形成され、第１電極２１０に向かって延びる。例えば、グラフェン層１３０は、第２電極２３０、ゲート絶縁層３００及び絶縁層５００に直接的に接触して第２電極２３０とゲート絶縁層３００との間に形成される。ここで、ゲート絶縁層３００は、基板１１０上に直接的に接触して積層される。グラフェン層１３０は、基板１１０、第１電極２１０及びゲート電極２５０と離隔して接触されないように配置される。
【００９８】
第１電極２１０及び第２電極２３０は基板１１０上に積層され、ゲート電極２５０と離隔して配置される。
【００９９】
例えば、第１電極２１０は、絶縁層５００上に直接的に接触して積層される。ここで、絶縁層５００は、ゲート絶縁層３００上に直接的に接触して積層される。第１電極２１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、第２電極２３０、ゲート電極２５０、及びゲート絶縁層３００と離隔して接触されないように配置される。
【０１００】
第２電極２３０は、図４に類似しているため、その詳説は省略する。但し、第２電極２３０は、絶縁層５００と離隔して接触されないように配置される。
【０１０１】
ゲート電極２５０は、基板１１０上に積層される。例えば、ゲート電極２５０は、基板１１０及びゲート絶縁層３００に直接的に接触して基板１１０とゲート絶縁層３００との間に形成される。ゲート電極２５０は、グラフェン層１３０、複数の電極２００、及び絶縁層５００と離隔して接触されないように配置される。
【０１０２】
第１電極２１０、第２電極２３０及びゲート電極２５０は、同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成される。例えば、第１電極２１０は、第２電極２３０及びゲート電極２５０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるドレイン電極であってもよい。第２電極２３０は、第１電極２１０及びゲート電極２５０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるソース電極であってもよい。ゲート電極２５０は、第１電極２１０及び第２電極２３０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるゲート電極であってもよい。これは、図８に示す光検出器１０に含まれている第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０に該当するが、これに限定されることはない。例えば、上述した内容は、図４、図５及び図６に示す光検出器１０に含まれた第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０でも同一に適用され得る。
【０１０３】
ゲート絶縁層３００は、図４を参照して説明した内容と類似しているため、その詳説は省略する。但し、ゲート絶縁層３００は、絶縁層５００と直接的に接触して絶縁層５００の下部に配置される。
【０１０４】
また、ゲート絶縁層３００は、シリコンオキサイド及びシリコンナイトライド、ハフニウムオキサイド、アルミニウムオキサイド、チタニウムオキサイドのいずれか１つであってもよい。ゲート絶縁層３００は、ゲート電極２５０がグラフェン層１３０に接触しないように絶縁することができる。これは、図８に示す光検出器１０に含れているゲート絶縁層３００に該当するが、これに限定されることはない。例えば、上述した内容は、図４、図５及び図６に示す光検出器１０に含まれたゲート絶縁層３００でも同一に適用され得る。
【０１０５】
絶縁層５００は、グラフェン層１３０と第１電極２１０との間に形成される。例えば、絶縁層５００は、グラフェン層１３０、第１電極２１０、及びゲート絶縁層３００に直接的に接触して形成される。絶縁層５００は、基板１１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０と離隔して接触されないように配置される。
【０１０６】
絶縁層５００は、第１電極２１０がグラフェン層１３０に接続されないように絶縁している。
【０１０７】
図４、図５、図６及び図８に示すように、実現された光検出器１０は、ゲート電極２５０に対するゲート電圧を変化して吸収される光の最小エネルギーの波長帯を調整することで、吸収される光のエネルギーの波長帯を特定及び可変することができる。例えば、光検出器１０は、ゲート電極２５０に対するゲート電圧を変化してバリスタ素子１００のエネルギー障壁Ｅｂを調整し、２次元半導体のショットキー接合の高さを調整する。
【０１０８】
光検出器１０は、厚さに応じてエネルギーバンド間隔が変わる特性を有する２次元半導体を使用することで、吸収される光の最小エネルギーの波長帯をさらに広範囲に調整し、吸収される光のエネルギーの波長帯をさらに広範囲に可変する技術を提供することができる。
【０１０９】
光検出器１０は、バリスタ素子１００をベースに光のエネルギー及び光の強度を同時に検出及び測定することができる。例えば、光検出器１０は、バリスタ素子１００の物質の組み合せにより様々な波長帯を測定するセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、光のエネルギーを検出及び測定してガス成分を検出することで、ガスセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、ゲート電圧を変化して光のエネルギーを検出することで、イメージセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、ＩＲ領域を測定するバリスタ素子を使用することで、可視光線領域及び赤外線領域を測定するイメージセンサに活用されてもよい。ここで、光検出器１０は、赤外線領域で光のエネルギー及び光の強度を同時に測定することができる。
【０１１０】
以下は、図９ａ〜図１０ｂに示されているバリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器１０について説明する。
【０１１１】
図９ａは、バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器の一例を示し、図９ｂは、図９ａに示された光検出器の下部図の一例を示す。
【０１１２】
図９ａを参照すると、光検出器１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、複数の電極２００、及び、ゲート絶縁層３００を含む。複数の電極２００は、第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０を含む。
【０１１３】
基板１１０は、第１基板１１１、及び第２基板１１３を含む。例えば、第１基板１１１はＳｉから形成されてもよい。第２基板１１３は、ＳｉＯ２  １１３−ａ、及びＳｉ  １１３−ｂのうち少なくとも１つに形成される。
【０１１４】
第１基板１１１は、ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａ、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂ、及び真性領域１１１−ｃを含む。ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａは、第１基板１１１の上端部に形成される。ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａは、真性領域１１１−ｃに直接的に接触するように形成される。ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂは、第１基板１１１の下端部に形成される。ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂは、真性領域１１１−ｃに直接的に接触するように形成される。ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａと、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂは、互いに直接的に接触されないように配置される。ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａと、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂは、第１基板１１１の中間に形成される。真性領域１１１−ｃは、第１基板１１１からｎ−ｔｙｐｅにドーピングされる領域１１１−ａ、及びｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂを除いた領域に形成される。真性領域１１１−ｃは、Ｓｉから形成されてもよい。
【０１１５】
第２基板１１３は、第１基板１１１の下部に配置される。例えば、第２基板１１３の外周部に形成されるＳｉＯ２  １１３−ａ、及び第２基板１１３の中間に形成されるＳｉ  １１３−ｂは、第１基板１１１の下部に直接的に接触するように配置される。ＳｉＯ２  １１３−ａは、真性領域１１１−ｃに直接的に接触するように形成される。Ｓｉ  １１３−ｂは、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂに直接的に接触するように形成される。
【０１１６】
グラフェン層１３０は、第１基板１１１と第２電極２３０との間に形成される。例えば、グラフェン層１３０は、ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａ、及び真性領域１１１−ｃ上に直接的に接触するように積層されている。グラフェン層１３０は、グラフェン層１３０上に積層された第２電極２３０に直接的に接触するように形成される。
【０１１７】
グラフェン層１３０は、第２電極２３０でゲート電極２５０に向かって延びる。例えば、グラフェン層１３０は、第２電極２３０と離隔するように配置されるゲート絶縁層３００の下部に直接的に接触するように形成される。
【０１１８】
第１電極２１０は、第２基板１１３に形成される。例えば、第１電極２１０は、ＳｉＯ２  １１３−ａ、及びＳｉ  １１３−ｂの間に位置するように形成される。第１電極２１０は、ＳｉＯ２  １１３−ａ、及びＳｉ  １１３−ｂと直接的に接触するように形成される。第１電極２１０の中間に配置されるＳｉ  １１３−ｂは、反射防止コーティングされてもよい。
【０１１９】
第１電極２１０は、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂの両終端に対応するように配置される複数の電極２１１及び２１３を含む。図９ｂに示すように、第１電極２１０は、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂの終端に対応するように配置され、一体型に具現された円形電極であってもよい。
【０１２０】
複数の電極２１１、及び２１３、及び円形電極から具現された第１電極２１０は、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂに直接的に接触する。
【０１２１】
第２電極２３０は、第１基板１１１上に積層される。例えば、第２電極２３０は、第１基板２００上に積層されるグラフェン層１３０上に直接的に接触するように積層される。
【０１２２】
第２電極２３０は、ゲート電極２５０と離隔して配置され、例えば、第２電極２３０は、ゲート絶縁層３００及びゲート電極２５０と直接的に接触しないように離隔して配置される。
【０１２３】
ゲート絶縁層３００は、ゲート電極２５０とグラフェン層１３０との間に形成される。例えば、ゲート絶縁層３００は、第１基板１１１上に積層されるグラフェン層１３０とゲート電極２５０が直接的に接触されないように形成される。
【０１２４】
ゲート電極２５０は、第１基板１１０上に積層される。例えば、ゲート電極２５０は、グラフェン層１３０上に積層されるゲート絶縁層３００に直接的に接触するように積層されてもよい。
【０１２５】
第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０は、同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンに形成されてもよい。例えば、第１電極２１０は、第２電極２３０及びゲート電極２５０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるドレイン電極であってもよい。第２電極２３０は、第１電極２１０及びゲート電極２５０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるソース電極であってもよい。ゲート電極２５０は、第１電極２１０及び第２電極２３０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるゲート電極であってもよい。
【０１２６】
図１０ａは、バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器の異なる例を示し、図１０ｂは、図１０ａに示された光検出器の上部図の一例を示す。
【０１２７】
図１０ａを参照すると、光検出器１０は、基板１１０、グラフェン層１３０、複数の電極２００、及びゲート絶縁層３００を含む。複数の電極２００は、第１電極２１０、第２電極２３０、及びゲート電極２５０を含む。
【０１２８】
基板１１０は、第１基板１１１及び第２基板１１３を含む。例えば、第１基板１１１はＳｉから形成される。第２基板１１３は、ＳｉＯ２  １１３−ａから形成される。
【０１２９】
図１０ａに示す第１基板１１１は、図９ａと類似しているため、その詳説は省略する。
【０１３０】
第２基板１１３は、第１基板１１１の下部に配置される。例えば、第２基板１１３の外周部に形成されるＳｉＯ２  １１３−ａは、第１基板１１１の下部に直接的に接触するように形成されてもよい。ＳｉＯ２  １１３−ａは、真性領域１１１−ｃに直接的に接触するように形成されてもよい。
【０１３１】
図１０ａに示すグラフェン層１３０は、図９ａと類似しているため、その詳説は省略する。
【０１３２】
第１電極２１０は、第２基板１１３に形成される。例えば、第１電極２１０の第２基板１１３の中間に形成される。第１電極２１０は、ＳｉＯ２  １１３−ａと直接的に接触するように形成される。
【０１３３】
第１電極２１０は、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｃの全体に対応するように配置される。例えば、第１電極２１０は。ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｃの全体に直接的に接触するように形成される。
【０１３４】
図１０ａに示す第２電極２３０は、図９ａと類似しているため、その詳説は省略する。但し、第２電極２３０は、ゲート絶縁層３００及びゲート電極２５０の両終端に離隔して対応するように配置される複数の電極２３１及び２３３を含む。第２電極２３０は、ゲート絶縁層３００及びゲート電極２５０の両終端に離隔して対応するように配置され、一体型に具現された円形電極であってもよい。図１０ｂに示すように、第２電極２３０は、ゲート絶縁層３００及びゲート電極２５０の両終端に直接的に接触するように配置され、一体型に具現された円形電極であってもよい。
【０１３５】
図１０ａに示すゲート絶縁層３００及びゲート電極２５０は、図９ａと類似しているため、その詳説は省略する。但し、ゲート電極２５０は透明であり、ゲート電極２５０の上端部に反射防止コーティングされてもよい。
【０１３６】
第１電極２１０及び第２電極２３０は、図９ａ及び図９ｂを参照して説明したように、同じ金属（又は、金属層）から形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されてもよく、例えば、第１電極２１０は、第２電極２３０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるドレイン電極であってもよい。第２電極２３０は、第１電極２１０と同じ金属（又は、金属層）で形成されたり、互いに異なる金属で形成されたり、ポリシリコンで形成されるソース電極であってもよい。
【０１３７】
ゲート電極２５０は、第１電極２１０及び第２電極２３０と互いに異なるように形成されるゲート電極であってもよく、例えば、ゲート電極２５０は、第１電極２１０及び第２電極２３０と互いに異なるように形成される透明な電極であってもよい。
【０１３８】
ゲート絶縁層３００は、シリコンオキサイド及びシリコンナイトライド、ハフニウムオキサイド、アルミニウムオキサイド、チタニウムオキサイドのいずれか１つであってもよい。ゲート絶縁層３００は、ゲート電極２５０がグラフェン層１３０に接触しないように絶縁する。これは、図１０ａ及び図１０ｂに示す光検出器１０に含まれているゲート絶縁層３００に該当するが、これに限定されることはない。例えば、上述した内容は、図９ａ及び図９ｂに示す光検出器１０に含まれているゲート絶縁層３００でも同一に適用され得る。
【０１３９】
図９ａ〜図１０ｂに示すように実現された光検出器１０は、ゲート電極２５０に対するゲート電圧を変化して吸収される光の最小エネルギーの波長帯を調整することで、吸収される光のエネルギーの波長帯を特定及び可変することができる。例えば、光検出器１０は、ゲート電極２５０に対するゲート電圧を変化してバリスタ素子１００のエネルギー障壁Ｅｂを調整し、ショットキー接合の高さを調整し得る。
【０１４０】
光検出器１０は、第１電極２１０と第２電極２３０との間に高電圧を印加し、ｎ−ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ａ、ｎ＋ｔｙｐｅでドーピングされる領域１１１−ｂ、及び真性領域１１１−ｃを含む第１基板１１１を使用することで、光検出器１０に吸収される光による電気信号を増幅する技術を提供することができる。
【０１４１】
光検出器１０は、バリスタ素子１００をベースに光のエネルギー及び光の強度を同時に検出及び測定する。例えば、光検出器１０は、バリスタ素子１００の物質の組み合せにより様々な波長帯を測定するセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、光のエネルギーを検出及び測定してガス成分を検出することで、ガスセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、ゲート電圧を変化して光のエネルギーを検出することで、イメージセンサに活用されてもよい。光検出器１０は、ＩＲ領域を測定するバリスタ素子を使用することで、可視光線領域及び赤外線領域を測定するイメージセンサに活用されてもよい。ここで、光検出器１０は、赤外線領域で光のエネルギーを同時に測定し得る。
【０１４２】
以下、図１１に示された光のエネルギーによる強度抽出システム１、及び図１２に示された光のエネルギーによる強度抽出装置３０について説明する。
【０１４３】
図１１は、一実施形態に係る光のエネルギーによる強度抽出システムの一例を示す。
【０１４４】
図１１を参照すると、光のエネルギーによる強度抽出システム１は、光検出器１０、及び光のエネルギーによる強度抽出装置３０を含む。
【０１４５】
図１１に示す光検出器１０は、図４〜図１０ｂと類似しているため、その詳説は省略する。
【０１４６】
光のエネルギーによる強度抽出装置３０は、光検出器１０に含まれているバリスタ素子１００のスペクトル応答と、バリスタ素子１００の投射された光に対する光電流を測定及び変換する。
【０１４７】
光のエネルギーによる強度抽出装置３０は、変換結果に基づいてバリスタ素子１００に投射された光のエネルギーによる強度値を抽出することができる。
【０１４８】
即ち、光のエネルギーによる強度抽出装置３０は、光検出器１０に含まれたバリスタ素子１００のスペクトル応答と、バリスタ素子１００に投射された光に対する光電流を測定及び変換することで、バリスタ素子１００に投射された光のエネルギーによる強度値を抽出することができる。
【０１４９】
図１２は、図１１に示された光のエネルギーによる強度抽出装置の一例を示す。
【０１５０】
図１２を参照すると、光のエネルギーによる強度抽出装置３０は、送受信器３１、及びコントローラ３３を含む。
【０１５１】
送受信器３１は、光検出器１０と通信を行う。
【０１５２】
例えば、送受信器３１は、インターネット通信網、イントラネット、近距離通信網（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＬＦ、Ｘｂｅｅ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅ−Ｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢｅａｃｏｎなどの様々な基盤で光検出器１０と通信を行う。
【０１５３】
送受信器３１は、光検出器１０で発生する信号（又は、データ）を受信し、受信された信号（又は、データ）をコントローラ３３に送信する。信号（又は、データ）は光電流を含む。
【０１５４】
コントローラ３３は、光のエネルギーによる強度抽出装置３０の全般的な動作を制御する。例えば、コントローラ３３は、送受信器３１の動作について制御する。
【０１５５】
コントローラ３３は、光検出器１０に含まれたバリスタ素子１００のスペクトル応答（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、及びバリスタ素子１００に投射された光に対する光電流を測定する。
【０１５６】
コントローラ３３は、スペクトル応答及び光電流をフーリエ変換し、光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）を抽出する。
【０１５７】
コントローラ３３は、測定部３３−ａ及び抽出部３３−ｂを含む。
【０１５８】
測定部３３−ａは、スペクトル応答を測定する。例えば、測定部３３−ａは、バリスタ素子１００の特性を測定してスペクトル応答を抽出する。スペクトル応答は、バリスタ素子１００の素子ごとの特性によるスペクトル応答であってもよい。
【０１５９】
まず、測定部３３−ａは、バリスタ素子１００に様々な光を投射する。ここで、様々な光は、光のエネルギーが異なる光と予め設定された光であってもよい。
【０１６０】
その後、測定部３３−ａは、バリスタ素子１００で発生する光電流を測定してバリスタ素子１００の特性を測定することで、バリスタ素子１００のスペクトル応答を抽出することができる。例えば、投射される光のエネルギーが特定エネルギー以上である場合、光電流はバリスタ素子１００で発生し得る。
【０１６１】
測定部３３−ａは、下記の数式（１）を用いてスペクトル応答を決定する。
【数２１】
2020537153.tif 000023
数式（１）のSpectral Responseはスペクトル応答であり、ＶＧはバリスタ素子のゲート電圧であり、ΦＢはバリスタ素子のショットキーバリアの高さであり、Ｔはバリスタ素子のショットキーバリアの関数値であり、Ｅはバリスタ素子に投射された光のエネルギーを示す。例えば、Ｔは、光センサで光のエネルギーに応じて電流に変換される程度に対する変換値である。Ｔは、ゲート電圧に応じて変化する。
【０１６２】
測定部３３−ａは、光検出器１０のゲート電圧に基づいて光電流及び光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定する。
【０１６３】
光検出器１０のゲート電圧が特定電圧に印加され、バリスタ素子１００に光が投射された場合、測定部３３−ａは、バリスタ素子１００に発生する光電流を測定する。
【０１６４】
測定部３３−ａは、下記の数式（２）を用いて光電流を決定する。
【数２２】
2020537153.tif 000024
数式（２）のＩｐｈは光電流であり、Ｉｐｈ（ＶＧ）はバリスタ素子のゲート電圧による光電流であり、ψ（Ｅ）は、バリスタ素子に投射された光のエネルギーによる光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）を示す。
【０１６５】
測定部３３−ａは、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式を介して光電流の微分値を測定する。例えば、Ｌｏｃｋ−ｉｎ増幅方式は、実際の測定時に使用され得る。
【０１６６】
測定部３３−ａは、下記の数式（３）を用いて光電流の微分値を測定する。
【数２３】
2020537153.tif 000025
数式（３）の∂Ｉｐｈ／∂ＶＧは光電流の微分値を示す。
【０１６７】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答をフーリエ変換する。
【０１６８】
スペクトル応答に対するフーリエ変換値は、下記の数式（４）を用いて決定される。
【数２４】
2020537153.tif 000026
数式（４）のＦ｛  ｝はフーリエ変換関数を示す。
【０１６９】
抽出部３３−ｂは、光電流及び光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換する。
【０１７０】
光電流に対するフーリエ変換値は、下記の数式（５）を用いて決定される。
【数２５】
2020537153.tif 000027
【０１７１】
前記光電流の微分値に対するフーリエ変換値は、下記の数式（６）を用いて決定される。
【数２６】
2020537153.tif 000028
【０１７２】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答に対するフーリエ変換結果に基づいて光電流に対するフーリエ変換結果、及び光電流の微分値に対するフーリエ変化結果のうち少なくとも１つを逆畳み込み（ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）する。
【０１７３】
光電流に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式（７）を用いて決定される。
【数２７】
2020537153.tif 000029
【０１７４】
光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果は、下記の数式（８）を用いて決定される。
【数２８】
2020537153.tif 000030
【０１７５】
抽出部３３−ｂは、逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換することで、光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）を抽出することができる。
【０１７６】
光電流を通した光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）は、下記の数式（９）を用いて決定される。
【数２９】
2020537153.tif 000031
光電流の微分値を通した光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）は、下記の数式（１０）を用いて決定される。
【数３０】
2020537153.tif 000032
【０１７７】
図１３は、図１１に示された光のエネルギーによる強度抽出装置の動作を説明するためのフローチャートを示す。
【０１７８】
図１３を参照すると、測定部３３−ａは、バリスタ素子１００のスペクトル応答を測定し、バリスタ素子１００に投射された光に対する光電流、及び光電流の微分値のうち少なくとも１つを測定する（Ｓ６１０）。
【０１７９】
例えば、測定部３３−ａは、スペクトル応答を測定し、光電流を測定する。
【０１８０】
測定部３３−ａは、スペクトル応答を測定し、光電流の微分値を測定する。
【０１８１】
測定部３３−ａは、スペクトル応答を測定し、光電流、及び光電流の微分値を測定する。
【０１８２】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答をフーリエ変換し、光電流、及び光電流の微分値のうち少なくとも１つをフーリエ変換する（Ｓ６３０）。
【０１８３】
例えば、抽出部３３−ｂは、スペクトル応答をフーリエ変換し、光電流をフーリエ変換する。
【０１８４】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答をフーリエ変換し、光電流の微分値をフーリエ変換する。
【０１８５】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答をフーリエ変換し、光電流、及び光電流の微分値をフーリエ変換する。
【０１８６】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答に対するフーリエ変換結果に基づいて光電流に対するフーリエ変換結果、及び光電流の微分値に対するフーリエ変換結果のうち少なくとも１つを逆畳み込みする（Ｓ６５０）。
【０１８７】
例えば、抽出部３３−ｂは、スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と光電流に対するフーリエ変換結果に基づいて逆畳み込みする。
【０１８８】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と光電流の微分値に対するフーリエ変換結果に基づいて逆畳み込みする。
【０１８９】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答に対するフーリエ変換結果と光電流、及び光電流の微分値に対するフーリエ変換結果に基づいて逆畳み込みする。
【０１９０】
抽出部３３−ｂは、逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換する（Ｓ６７０）。
【０１９１】
例えば、抽出部３３−ｂは、スペクトル応答と光電流に対する逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換する。
【０１９２】
抽出部３３−ｂは、スペクトル応答と光電流の微分値に対する逆畳み込みの結果を逆フーリエ変換する。
【０１９３】
抽出部３３−ｂは、逆フーリエ変換を介してバリスタ素子１００に投射された光のエネルギーによる強度値（又は、光のスペクトル値）を抽出する（Ｓ６９０）。
【０１９４】
以下、図１４に示された光検出器１０を含むイメージセンサ、及び図１５と図１６に示された複数のピクセルについて説明する。
【０１９５】
図１４は、バリスタ素子基盤の信号増幅が可能な光検出器を含むイメージセンサの一例を示し、図１５は、図１４に示された複数のピクセルの一例を示し、図１６は、図１４に示された複数のピクセルの他の例を示す。
【０１９６】
図１４〜図１６を参照すると、イメージセンサ７００は、ピクセル配列７１０及び信号処理回路７３０を含む。ピクセル配列７１０は、複数のピクセル７１１−１ないし７１１−ｎを含む。複数のピクセル７１１−１ないし７１１−ｎのそれぞれは光検出器１０を含む。
【０１９７】
複数のピクセル７１１−１ないし７１１−ｎは、複数のカラーピクセル７１３、７１５、及び７１７、及びＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ）ピクセル７１９を含む。複数のカラーピクセル７１３、７１５、及び７１７のそれぞれは、レッド７１３、グリーン７１５、及びブルー７１７ピクセルであってもよい。
【０１９８】
例えば、図１５に示すように、複数のカラーピクセル７１３、７１５、７１７及びＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ）ピクセル７１９は、平面セルの構造から構成されてもよい。
【０１９９】
異なる例として、図１６に示すように、複数のカラーピクセル７１３、７１５、７１７、及びＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ）ピクセル７１９は、Ｔａｎｄｅｍ  ｃｅｌｌ構造から構成されてもよい。
【０２００】
複数のピクセル７１１−１ないし７１１−ｎは、バリスタ素子基盤の光検出器１０を含む。例えば、複数のカラーピクセル７１３、７１５、及び７１７のそれぞれは、可視光線帯域の光を検出するためにバリスタ素子基盤の光検出器１０を含む。ＩＲピクセル６１９は、赤外線帯域の光を検出するためにバリスタ素子基盤の光検出器１０を含む。ＩＲピクセル７１９は、分光法（ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ）のＩＲピクセルであってもよい。
【０２０１】
光検出器１０は、図４〜図１０ｂを参照して説明された光検出器と同一であるため、その詳説は省略する。
【０２０２】
イメージセンサ７００は、ピクセル配列７１０、及び信号処理回路７３０を介してイメージセンサ７００に入射した光に対するイメージを生成する。
【０２０３】
例えば、ピクセル配列７１０は、光検出器１０を介してイメージセンサ７００に入射する光のエネルギーによる強度による電荷量を出力し得る。ピクセル配列７１０は、複数のカラーピクセル７１３、７１５、７１７、及びＩＲピクセル７１９を介して出力された電荷量に対応する可視光線及び赤外線帯域のうち少なくとも１つに対する信号を信号処理回路７３０に送信する。ここで、少なくとも１つに対する信号は、アナログ信号であってもよい。
【０２０４】
信号処理回路７３０は、送信された信号を介して可視光線及び赤外線帯域のうち少なくとも１つに対応するイメージ信号を生成及び送信する。ここで、イメージ信号はデジタル信号であってもよい。
【０２０５】
以上述した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことが把握する。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
【０２０６】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はそのうちの一つ以上の組合せを含み、希望の通りに動作するよう処理装置を構成したり、独立的又は結合的に処理装置を命令することができる。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈されたり処理装置に命令又はデータを提供するために、いずれかの類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、又は送信される信号波に永久的又は一時的に具体化することができる。ソフトウェアはネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散した方法で格納されたり実行され得る。ソフトウェア及びデータは一つ以上のコンピュータで読出し可能な記録媒体に格納され得る。
【０２０７】
本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例として、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
【０２０８】
上述したように実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記の説明に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順で実行されるし、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせられてもよいし、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。
【０２０９】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【図１】
2020537153.tif 000053
【図２ａ】
2020537153.tif 000054
【図２ｂ】
2020537153.tif 000055
【図３ａ】
2020537153.tif 000056
【図３ｂ】
2020537153.tif 000057
【図４】
2020537153.tif 000058
【図５】
2020537153.tif 000059
【図６】
2020537153.tif 000060
【図７】
2020537153.tif 000061
【図８】
2020537153.tif 000062
【図９ａ】
2020537153.tif 000063
【図９ｂ】
2020537153.tif 000064
【図１０ａ】
2020537153.tif 000065
【図１０ｂ】
2020537153.tif 000066
【図１１】
2020537153.tif 000067
【図１２】
2020537153.tif 000068
【図１３】
2020537153.tif 000069
【図１４】
2020537153.tif 000070
【図１５】
2020537153.tif 000071
【図１６】
2020537153.tif 000072
【国際調査報告】
2020537153.tif 000073
2020537153.tif 000074
2020537153.tif 000075
2020537153.tif 000076