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公開番号2024128513
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037506
出願日2023-03-10
発明の名称サーミスタ素子および電磁波センサ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01J 1/02 20060101AFI20240913BHJP(測定;試験)
要約【課題】測定精度の良好な電磁波センサが得られるサーミスタ素子、およびこれを備える電磁波センサを提供する。
【解決手段】スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、サーミスタ膜の第1面に接触して設けられた第1面側電極と、サーミスタ膜の第2面に接触して設けられた第2面側電極とを備え、第1面側電極は、第1電極と、前記第1電極と平面視で離間して配置された第2電極とからなり、第1電極の少なくとも一部および第2電極の少なくとも一部は、平面視で第2面側電極と重なるように配置され、サーミスタ膜は、平面視で前記第1電極および前記第2面側電極と重なる領域と、平面視で前記第2電極および前記第2面側電極と重なる領域とからなる第1領域よりも、平面視で前記第1電極と前記第2電極との間に位置する第2領域の酸素濃度が高いサーミスタ素子とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、
前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、
前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、
前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、
前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする、サーミスタ素子。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
請求項１に記載のサーミスタ素子を備えることを特徴とする、電磁波センサ。
【請求項３】
前記サーミスタ素子を複数備え、前記複数のサーミスタ素子はアレイ状に配列されていることを特徴とする、請求項２に記載の電磁波センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーミスタ素子および電磁波センサに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、サーミスタ素子などの電磁波検出部を備える電磁波センサがある。このような電磁波センサに備えられるサーミスタ素子として、サーミスタ素子に入射した赤外線がサーミスタ膜又はサーミスタ膜の周辺の材料に吸収されることによって、サーミスタ膜の温度が変化し、それに応じてサーミスタ膜の電気抵抗が変化するものがある。
【０００３】
サーミスタ素子を用いた電磁波センサとしては、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、アレイ状に配列されているサーミスタ素子を備える電磁波センサが記載されている。特許文献１には、サーミスタ膜と、サーミスタ膜の一方の面に接触して設けられた一対の第１の電極と、前記サーミスタ膜の他方の面に接触して設けられた第２の電極とを備えるサーミスタ素子が記載されている。特許文献１には、サーミスタ膜の面直方向に電流が流れるＣＰＰ（Current-Perpendicular-to-Plane）構造を有するサーミスタ素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１２６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、サーミスタ膜の面直方向に電流が流れるＣＰＰ構造を有するサーミスタ素子を用いた従来の電磁波センサでは、測定精度をより一層向上させることが要求されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測定精度の良好な電磁波センサが得られるサーミスタ素子、およびこれを備える電磁波センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
本発明の一態様に係るサーミスタ素子は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなるサーミスタ膜と、前記サーミスタ膜の第１面に接触して設けられた第１面側電極と、前記サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備え、前記第１面側電極は、第１電極と、前記第１電極と平面視で離間して配置された第２電極とからなり、前記第１電極の少なくとも一部および前記第２電極の少なくとも一部は、平面視で前記第２面側電極と重なるように配置され、前記サーミスタ膜は、平面視で前記第１電極および前記第２面側電極と重なる領域と、平面視で前記第２電極および前記第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のサーミスタ素子は、スピネル型結晶構造を有する酸化物からなり、平面視で第１電極および第２面側電極と重なる領域と、平面視で第２電極および第２面側電極と重なる領域とからなる第１領域よりも、平面視で第１電極と第２電極との間に位置する第２領域の酸素濃度が高いサーミスタ膜を備える。したがって、本発明のサーミスタ素子においては、サーミスタ膜の第２領域内を面内方向に電流が流れにくくなる。このため、本発明のサーミスタ素子を備える電磁波センサは、サーミスタ素子のサーミスタ膜内を面内方向に流れる電流成分による測定精度の低下が生じにくく、測定精度が良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る電磁波センサの構成を示す平面図である。
図１に示す電磁波センサの構成を示す分解斜視図である。
図１に示す電磁波センサの一部を拡大して示した平面図であり、サーミスタ素子の第１面側電極が配置されている層の平面図である。
図１に示す電磁波センサの一部を拡大して示した断面図であり、図３中に示す線分Ａ－Ａの断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
図１に示す電磁波センサに備えられたサーミスタ素子の製造工程を順に説明するための断面図である。
実施例１のサーミスタ素子４の第１領域５ａを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。
実施例１のサーミスタ素子４の第２領域５ｂを含む断面の厚み方向の位置と各元素濃度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決し、サーミスタ膜の第１面に接触して設けられ、互いに離間して設けられた第１電極および第２電極と、サーミスタ膜の第２面に接触して設けられた第２面側電極とを備えるサーミスタ素子について、これを備える電磁波センサの測定精度を向上させるべく、鋭意検討を重ねた。
【００１０】
その結果、サーミスタ膜を介して、第１電極と第２電極との間をサーミスタ膜の面内方向に流れる電流成分が、サーミスタ素子を備える電磁波センサの測定精度を低下させる一因であることが分かった。
（【００１１】以降は省略されています）

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