特許ウォッチ

公開番号2025126037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022399
出願日2024-02-16
発明の名称光検出器
出願人国立大学法人和歌山大学
代理人個人
主分類H10F 30/00 20250101AFI20250821BHJP()
要約【課題】可視光、UV-A光、UV-B光をカットする光学フィルタを不要とするため可視光、UV-A光、及びUV-B光に対する感度を持たない(又は十分に小さい)とともに、UV-B光よりも波長の短い波長の光を感度良く検出できる特性を持つ光検出器が望まれる。
【解決手段】開示の光検出器は、a面、m面、n面、及びr面のいずれかに面配向したα-酸化ガリウム膜を、光検出素子として備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ａ面、ｍ面、ｎ面、及びｒ面のいずれかに面配向したα－酸化ガリウム膜を、光検出素子として備える光検出器。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記α－酸化ガリウム膜は、実質的にα－酸化ガリウムの単相膜である
請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記α－酸化ガリウム膜のＸ線回折ロッキングカーブの半値全幅（ＦＷＨＭ）をΔω［ｄｅｇ］とし、前記α－酸化ガリウム膜のＸ線回折φスキャンの半値全幅（ＦＷＨＭ）をΔφ［ｄｅｇ］としたときに、
Δω及びΔφは、いずれも１［ｄｅｇ］未満である
請求項１に記載の光検出器。
【請求項４】
Δω及びΔφは、いずれも０．５［ｄｅｇ］未満である
請求項３に記載の光検出器。
【請求項５】
ΔωとΔφとの差の絶対値（｜Δω－Δφ｜）は、０．６［ｄｅｇ］未満である
請求項３又は請求項４に記載の光検出器。
【請求項６】
ΔωとΔφとの差の絶対値（｜Δω－Δφ｜）は、０．３［ｄｅｇ］未満である
請求項３又は請求項４に記載の光検出器。
【請求項７】
前記α－酸化ガリウム膜は、前記ｍ面、前記ｎ面、及び前記ｒ面のいずれかに面配向している
請求項１に記載の光検出器。
【請求項８】
前記α－酸化ガリウム膜は、実質的に、α－酸化ガリウムの単相膜であり、
前記α－酸化ガリウム膜のＸ線回折ロッキングカーブの半値全幅（ＦＷＨＭ）をΔω［ｄｅｇ］とし、前記α－酸化ガリウム膜のＸ線回折φスキャンの半値全幅（ＦＷＨＭ）をΔφ［ｄｅｇ］としたときに、Δω及びΔφは、いずれも１［ｄｅｇ］未満である、
請求項１に記載の光検出器。
【請求項９】
前記α－酸化ガリウム膜は、前記ｍ面、前記ｎ面、及び前記ｒ面のいずれかに面配向している
請求項８に記載の光検出器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光検出器に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
紫外光のうち、ＵＶ－Ｃ光（波長２００－２８０ｎｍ）は、ソーラーブラインド光と呼ばれており、地上に届いていない。ＵＶ－Ｃ光を地上で発しているのは、水銀灯や８００℃を超えるような高温物体のみである。そのため、ＵＶ－Ｃ光を使えば、太陽光などの環境光の影響を受けずに光通信や炎検出、バイオセンシングが可能となる。
【０００３】
従来の紫外光検出器には、シリコン(Ｓｉ)、炭化ケイ素(ＳｉＣ)、窒化ガリウム(ＧａＮ)又は窒化アルミニウムガリウム(ＡｌＧａＮ)などが用いられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１５６７３２号公報
【非特許文献】
【０００５】
M. Ohta, H. Tamura, K. Uno, “Growth of α-(AlGa)2O3 alloy thin films on c-sapphire substrates by mist chemical vapor deposition using acetylacetonated Al and Ga solutions”, Applied Physics Express 2022, 15, 055502.
【発明の概要】
【０００６】
従来の紫外光検出器は、可視光、ＵＶ－Ａ光(波長３２０ｎｍ－４００ｎｍ)及びＵＶ－Ｂ光(波長２８０－３２０ｎｍ)にも感度を有する。このため、ＵＶ－Ｃ光などのＵＶ－Ｂ光よりも波長の短い光を検知しようとすると、光学フィルタによって、波長２８０ｎｍ以上の光をカットする必要があった。しかし、このようなフィルタは作製が困難であり、高価であり経時劣化するという問題点がある。また、光検出器を高感度化すると、フィルタによって除去しきれなかったわずかな光成分にも感度を持ってしまうという問題がある。
【０００７】
ここで、窒化アルミニウムガリウムを用いると、可視光、ＵＶ－Ａ光、及びＵＶ－Ｂ光に感度を持たない光検出器を作製可能である。しかし、現時点の技術では結晶品質が低いという問題がある。将来、結晶品質が向上したとしても、アルミニウム原子とガリウム原子が混じった薄膜では、大きな感度の向上は見込めない。このため、窒化アルミニウムガリウムは、高感度光検出器用途には向かない。
【０００８】
したがって、可視光、ＵＶ－Ａ光、ＵＶ－Ｂ光をカットする光学フィルタを不要とするため可視光、ＵＶ－Ａ光、及びＵＶ－Ｂ光に対する感度を持たない（又は十分に小さい）とともに、ＵＶ－Ｂ光よりも波長の短い波長の光を感度良く検出できる特性を持つ光検出器が望まれる。
【０００９】
本開示のある側面は、光検出器である。開示の光検出器は、ａ面、ｍ面、ｎ面、及びｒ面のいずれかに面配向したα－酸化ガリウム膜を、光検出素子として備える。
【００１０】
更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許