▶ トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-20
(54)【発明の名称】光検出のための光センサ及び検出器
(51)【国際特許分類】
H01L 31/0264 20060101AFI20220513BHJP
【ＦＩ】
H01L31/08 N
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021555479
(86)(22)【出願日】2020-03-13
(85)【翻訳文提出日】2021-11-15
(86)【国際出願番号】 EP2020056760
(87)【国際公開番号】W WO2020187720
(87)【国際公開日】2020-09-24
(31)【優先権主張番号】19163077.1
(32)【優先日】2019-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517267802
【氏名又は名称】トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100100354
【弁理士】
【氏名又は名称】江藤 聡明
(72)【発明者】
【氏名】ヘルメス，ヴィルフリート
(72)【発明者】
【氏名】ファローフ，ゼバスティアン
(72)【発明者】
【氏名】ミュラー，ゼバスティアン
(72)【発明者】
【氏名】ヘー，レギーナ
(72)【発明者】
【氏名】ベヒテル，ハイディ
(72)【発明者】
【氏名】アルテンベック，ティモ
(72)【発明者】
【氏名】ディットマン，ファビアン
(72)【発明者】
【氏名】フォイアーシュタイン，ベルトラム
(72)【発明者】
【氏名】フプファウアー，トマス
(72)【発明者】
【氏名】ハンドレック，アンケ
(72)【発明者】
【氏名】グスト，ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】カレッタ，ペーター パウル
(72)【発明者】
【氏名】ゼント，ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】ヴァインドック，フーベルト
(72)【発明者】
【氏名】ヘンニッヒ，インゴルフ
(72)【発明者】
【氏名】グリヤノファ，スフェトラナ
【テーマコード（参考）】
5F849
【Ｆターム（参考）】
5F849AB01
5F849BA21
5F849BB07
5F849FA05
5F849GA02
5F849JA05
5F849LA01
5F849XB13
(57)【要約】
本発明は、光センサ（１１０）、光センサ（１１０）を備える光学的検出のための検出器（１５０）、光センサ（１１０）の製造方法、及び光検出器（１５０）の様々な用途に関する。光センサ（１１０）は、スタック（１２５）を備えており、前記スタック（１２５）は、
基板（１２４）と、
前記基板（１２４）上に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、
前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）と、
前記スタック（１２５）から空間的に分離され、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６、１３６’）と、を有し、
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示す。
光センサ（１１０）は、高性能及び安定性を長期間にわたって示す。結果として、光センサ（１１０）は、ガスセンサ、火花センサ、又は炎センサなどの安全関連機器への適用のため、同様にセキュリティ技術分野への適用のために特に設計される。
【選択図】図１Ａ
基板（１２４）と、
前記基板（１２４）上に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、
前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）と、
前記スタック（１２５）から空間的に分離され、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６、１３６’）と、を有し、
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示す。
光センサ（１１０）は、高性能及び安定性を長期間にわたって示す。結果として、光センサ（１１０）は、ガスセンサ、火花センサ、又は炎センサなどの安全関連機器への適用のため、同様にセキュリティ技術分野への適用のために特に設計される。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スタック（１２５）を備えた光センサ（１１０）であって、前記スタック（１２５）は、基板（１２４）と、
前記基板（１２４）上に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、
前記光導電性材料（１１４）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）と、
前記スタック（１２５）から空間的に分離され、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１２６，１３６’）と、を有し、
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示す、光センサ（１１０）。
【請求項2】
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａである、
ことを示す、請求項１に記載の光センサ（１１０）。
【請求項3】
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験において、反射率係数Ｓ１１が－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢであることを示す、請求項１又は２に記載の光センサ（１１０）。
【請求項4】
前記光センサ（１１０）は、前記スタック（１２５）の７５ＧＨｚのマイクロ波反射率測定実験において、反射率係数Ｓ１１が－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢであることを示す、請求項３に記載の光センサ（１１０）。
【請求項5】
前記カバー（１１６）は、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
【請求項6】
前記光導電性材料（１１４）は、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、請求項１～５のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
【請求項7】
前記光センサ（１１０）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの比が０．１１３～０．２７９であることをさらに示す、請求項５又は６に記載の光センサ（１１０）。
【請求項8】
前記光センサ（１１０）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの比が０．１４１～０．２５１であることをさらに示す、請求項７に記載の光センサ（１１０）。
【請求項9】
前記光導電性材料（１１４）は、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、請求項５～８のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
【請求項10】
前記光センサ（１１０）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線とＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６であることをさらに示す、請求項１～９のいずれか１項に記載の光センサ（１１０）。
【請求項11】
前記光センサ（１１０）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線とＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０９４４～０．１３５４であることをさらに示す、請求項１０に記載の光センサ（１１０）。
【請求項12】
光学的検出のための検出器（１５０）であって、－ 請求項１～１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つの光センサ（１１０）であって、少なくとも１つのセンサ領域（１５２）を含み、光ビーム（１２７）による前記センサ領域（１５２）の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、少なくとも１つの光センサ（１１０）；及び
－ 少なくとも１つの評価装置（１５６）であって、前記光センサ（１１０）の前記センサ信号を評価することにより、前記光ビーム（１２７）によって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、少なくとも１つの評価装置（１５６）、
を含む、検出器（１５０）。
【請求項13】
光センサ（１００）の製造方法であって、以下のステップ：ａ）基板（１２４）、前記基板（１２４）に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）、及び前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６，１３６’）を提供するステップと；
ｂ）その後、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）のアクセス可能な表面にカバー（１１６）を堆積するステップであって、それにより、前記基板（１２４）、前記少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）、及び前記カバー（１１６）を含むスタック（１２５）が得られるステップと；
ｃ）準静的なナノインデンター測定において、前記スタック（１２５）のヤング率と硬度を測定するステップと、を含み、
前記光センサ（１１０）の製造方法は、前記光センサ（１１０）が、前記ステップｃ）による前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示すように行われる、方法。
【請求項14】
前記方法が、以下のステップ：ｄ）前記スタック（１２５）に７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験を適用することによって、前記スタックの反射率係数Ｓ１１を決定し、前記反射率係数Ｓ１１が－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢで決定されるステップ、
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記光導電性材料（１１４）が、鉛カルコゲナイド、固溶体及び／又はそのドープ変形からなる群から選択され、前記カバー（１１６）が、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含み、前記方法は、以下のステップ：ｅ）電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いて、前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法を実施するステップ、
をさらに含み、
Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの比が０．１１３～０．２７９で決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記光導電性材料（１１４）が、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体及び／又はそのドープ変形からなる群から選択され、さらにステップｅ）により、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６である、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
全体的に長期的な品質を有する光センサ（１１０）を選択する方法であって、以下のステップ、・スタック（１２５）を備えた光センサ（１１０）を提供するステップであって、前記スタック（１２５）は、
基板（１２４）と、
前記基板（１２４）に適用された少なくとも１つの光導電性材料（１１４）の層（１１２）と、
前記光導電性材料（１１４）のアクセス可能な表面を覆うカバー（１１６）と、
前記スタック（１２５）から空間的に分離され、前記光導電性材料（１１４）の層（１１２）に接触する少なくとも２つの個別の電気接点（１３６，１３６’）と、を有するステップと、
・準静的なナノインデンター測定において、前記スタック（１２５）のヤング率と硬度を測定するステップと、
・前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａであり、
侵入深さは、前記スタック（１２５）の表面に関して決定される、
スタックが好ましい静的機械特性（１４５）を示す光センサ（１１０）を選択するか、
又は、スタック（１２５）のヤング率及び硬度が前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性から逸脱している場合は、光センサ（１１０）を拒否するかのステップと、を有する方法。
【請求項18】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、前記スタック（１２５）の準静的なナノインデンター測定において、ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａから６．９３ＧＰａである、
ことを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、前記スタック（１２５）の７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験において、反射率係数Ｓ１１が－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢであることを含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項20】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、前記スタック（１２５）の７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験において、反射率係数Ｓ１１が－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢであることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項21】
前記カバー（１１６）は、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含む、請求項１７～２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項22】
前記光導電性材料（１１４）は、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、請求項１７～２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項23】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１１３～０．２７９であることを含む、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項24】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１４１～０．２５１であることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記光導電性材料（１１４）は、硫化鉛、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、請求項２１～２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６であることを含む、請求項１７～２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項27】
前記スタック（１２５）の好ましい静的機械特性（１４５）は、電子線マイクロアナライザ（１８２）と２０ｋＶの加速電圧を用いた前記スタック（１２５）の波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０９４４～０．１３５４であることを含む、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光センサ、及び、そのような光センサを有する検出器であって、光検出、特に光放射、特に赤外スペクトル範囲内の光放射の検出、特に少なくとも１つの光ビームによって提供される透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つを感知することに関する光検出のための、又は、少なくとも１つの物体の位置、特に少なくとも１つの物体の深さ又は深さと幅の両方に関する少なくとも１つの物体の位置を決定するための、光センサ及び検出器に関する。さらに、本発明は、光センサを製造するための方法、及び、光センサと検出器の様々な使用に関する。このような装置、方法、及び使用は、安全技術のさまざまな分野、具体的には、ガスセンサ、スパークセンサ、又は炎センサなどの安全関連装置の形式で採用されることができる。しかし、さらなる適用、特にセキュリティ技術の分野での適用も可能である。
【背景技術】
【0002】
少なくとも１つの物体を光学的に検出するための様々な検出器が、光センサに基づいて知られている。
【0003】
ＷＯ２０１２／１１０９２４Ａ１は、少なくとも１つの光センサを含む検出器を開示しており、該光センサは少なくとも１つのセンサ領域を示す。ここで、光センサは、センサ領域の照射に依存する方式で少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。そこに記載されているＦＩＰ効果によれば、センサ信号は、照射の総出力が同じであるとして、照射の幾何学的形状、特にセンサ領域上の照射のビーム断面に依存する。検出器は、さらに、センサ信号からの幾何学的情報の少なくとも１項目、特に照射及び／又は物体に関する幾何学的情報の少なくとも１項目を生成するように指定された少なくとも１つの評価装置を有している。
【0004】
ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１は、少なくとも１つの横方向光センサと、少なくとも１つの縦方向光センサとを用いて、少なくとも１つの物体の位置を決定する方法及び検出器を開示している。好ましくは、縦方向光センサのスタックが、特に物体の縦方向位置を高い精度でかつ曖昧さなく決定するために採用されている。さらに、ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１は、少なくとも１つの物体の位置を決定するための少なくとも１つのこのような検出器をそれぞれ備える、ヒューマンマシンインターフェース、娯楽装置、追跡システム、及びカメラを開示している。
【0005】
ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１は、縦方向光センサとして好適な材料のさらなる種類を開示している。ここで、縦方向光センサのセンサ領域は、光導電性材料を含み、該光導電性材料における電気伝導度は、照射の総電力が同じであるとして、センサ領域における光ビームのビーム断面に依存する。したがって、縦方向センサ信号は、該光導電性材料の電気伝導度に依存する。好ましくは、光導電性材料は、硫化鉛（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ；ＭＣＴ）、硫化銅インジウム（ＣＩＳ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、又は硫化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳ）から選択される。さらに、固溶体及び／又はそのドープ変形も可能である。さらに、センサ領域を有する横方向光センサが開示されており、該センサ領域は、光導電性材料の１つの層、好ましくは２つの透明な導電性酸化物の層の間、及び少なくとも２つの電極の間に埋設された光導電性材料の１つの層を有する。好ましくは、電極の少なくとも１つは、少なくとも２つの部分電極を有する分割電極であり、該部分電極によって提供される横方向センサ信号は、センサ領域内の入射光ビームのｘ位置及び／又はｙ位置を示す。
【0006】
ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１は、少なくとも１つの光導電性材料の層と、光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、光導電性材料の層上に堆積されたカバー層とを含む光センサを開示しており、該カバー層は、少なくとも１つの金属含有化合物を含むアモルファス層である。該光センサは、かさばらないにもかかわらず、湿度及び／又は酸素による劣化の可能性に対して高度な保護を提供する、気密パッケージとして供給されることができる。さらに、カバー層は光導電性材料を活性化させることができ、その結果、光センサの性能を向上させる。さらに、光センサは、容易に製造され、回路キャリア装置に一体化されることができる。
【0007】
さらに、２０１９年１月１８日に出願された欧州特許出願１９１５２５１１．２は、基板と、該基板に直接又は間接的に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、該光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、該光導電性材料と該基板のアクセス可能な表面とを覆うカバーとを備えた光センサを開示しており、該カバーは少なくとも１つの金属含有化合物を含むアモルファスカバーである。
【0008】
特に、少なくとも１つの光導電性材料を含む光センサは、通常、ガスセンサ、スパークセンサ、炎センサなどの安全関連機器に使用される。さらに、他の種類の適用、特にセキュリティ技術分野での適用も可能である。そのため、これらの適用分野に特有の要求に適合するために、長期間にわたる光センサの高性能と安定性を維持することが望まれる。上述の装置及び検出器によって示される利点にもかかわらず、特に、例えばＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１及び２０１９年１月１８日出願の欧州特許出願１９１５２５１１．２に表されているような反応性カプセル化によって達成される利点に関して、それらが光センサの性能及び長期安定性を大幅に改善したのにもかかわれず、単純で、コスト効率が良く、なおかつ信頼性の高い、光センサ及び空間検出器に関して、改善の必要性が依然としてある。
【0009】
Ｎ．Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ，Ｇ．Ｇ．Ｋｈａｎ，Ａ．Ｓｉｎｈａ，及びＡ．Ｍｏｎｄａｌによる「バンドギャップ設計アプリケーション及び材料科学ＰｂｘＣｄ１－ｘＳｅ薄膜の合成：それらの光学的,電気的,構造的及び局所的機械的性質に関する研究」、Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔｕｓ Ｓｏｌｉｄｉ Ａ ２０７，Ｎｏ．８，１８８０～１８８６（２０１０）は、ＰｂｘＣｄ１－ｘＳｅのバンドギャップ設計されたＩＶ－ＩＩ－ＶＩ型三元固溶体系を調製するための新規の電気化学的技術を記載している。我々は、Ｐｂ（ＣＨ３ＣＯＯ）２、Ｃｄ（ＣＨ３ＣＯＯ）２、Ｈ２ＳｅＯ３、及び作用電解質として適切な濃度で含むＮａ２ＥＤＴＡ溶液を含む、Ｐｂアノードと透明導電性酸化物（ＴＣＯ）でコーティングされたガラスカソードで構成された自給的改変電気化学セルを使用した。Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターン分析では高結晶性のＰｂｘＣｄ１－ｘＳｅの形成が確認されたが、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）では、コンパクトな表面形態を有する均一な堆積が確認された。ＴＣＯ／ＰｂｘＣｄ１－ｘＳｅのヘテロ接合の良好な整流挙動は、電流－電圧測定により確立され、これは堆積された三元化合物のｐ型伝導特性を示している。このような薄膜の機械的特性は、ナノインデンテーションによって測定された。
【0010】
Ｍ．Ｓ．Ｄａｒｒｏｗ，Ｗ．Ｂ．Ｗｈｉｔｅ，及びＲ．Ｒｏｙによる「ＰｂＳ／ＰｂＴｅ，ＰｂＳｅ／ＰｂＴｅ，及びＰｂＳ／ＰｂＳｅ系における多結晶溶液の組成の関数としてのマイクロインデンテーション硬度の変化」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ４（１９６９）３１３～３１９は、組成の関数としてのビッカース微小押込硬度が、鉛カルコゲニド系の多結晶溶液について測定されたことと、及び相図の準固化の特徴によって示される溶解傾向と比較された結果が記載されている。それぞれの系は、端成分化合物間の線形硬化関係からの正の偏差を示した。最も顕著な硬化は、ＰｂＳ／ＰｂＴｅ溶液について観察された；最大硬度は、約３０モル％のＰｂＴｅで生じ、約３０モル％のＰｂ Ｔｅと約８０５℃でソルバスの最大値（臨界点）との大きな溶解度ギャップと一致した。硬化の最小量は、３００℃の低温では溶出を示さない、ＰｂＳ／ＰｂＳｅ系で観察された。硬度対組成曲線は５０モル％組成でほぼ対称であった。これらの２つの系の中間で、ＰｂＳｅ／ＰｂＴｅ結晶溶液は、約３０モル％ＰｂＴｅで最大硬度の非対称硬度／組成曲線を示した。部分相の研究は、図のＰｂＳｅリッチ側で５００～６００℃でソルバスの最大値がある可能性を示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
したがって、本発明によって対処される問題は、この種の既知の装置及び方法の欠点を少なくとも実質的に回避する、光学的検出のための装置及び方法を特定することである。
【0012】
特に、少なくとも１つの光導電性材料を含む光センサと、そのような光センサを含む光検出のための検出器を提供することが望ましく、そこでは、ガスセンサ、火花センサ又は炎センサなどの安全関連機器などへの適用、及び同様に、セキュリティ技術分野への適用のための特定の要求に適合するために、光センサの高い性能と安定性が長期間にわたって維持されることができる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
この問題は、独立特許請求項の特徴を備えた本発明によって解決される。個別に又は組み合わせて実現されることができる本発明の有利な展開は、従属請求項及び／又は以下の明細書及び詳細な実施形態に示されている。
【0014】
本明細書で使用される場合、「有する」、「備える」、及び「含む」という用語、ならびにそれらの文法上の変形は、非排他的な方法で使用される。したがって、「ＡはＢを有する」という表現、ならびに「ＡはＢを備える」、又は「ＡはＢを含む」という表現は、Ｂ以外に、Ａは１つ以上のさらなる成分及び／又は構成要素を含むという事実、及びＢ以外に、他の成分及び／又は構成要素がＡに存在しない場合の両方を指し得る。
【0015】
本発明の第１の態様では、光センサが開示されている。本明細書において、本発明による光センサはスタックを有し、前記スタックは、
基板と、
前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有し、
前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである
ことを示す。
基板と、
前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有し、
前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである
ことを示す。
【0016】
本明細書で使用される場合、「光センサ」は、一般的に、光ビームによるセンサ領域の照射に依存した方法で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計された装置である。センサ信号は、一般的に、センサ領域を照射する入射光ビームの透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つを示す任意の信号であってよく、該入射光ビームは物体によって提供されてよい。一例として、センサ信号は、デジタル信号及び／又はアナログ信号であってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。一例として、センサ信号は、電圧信号及び／又は電流信号であってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。追加的又は代替的に、センサ信号は、デジタルデータであってもよく、又はそれらを含んでいてもよい。センサ信号は、単一の信号値及び／又は一連の信号値を含んでよい。センサ信号は、さらに、例えば２つ以上の信号を平均すること、及び／又は２つ以上の信号の商を形成することによってなど、２つ以上の個別の信号を組み合わせることによって導出される任意の信号を含んでもよい。
【0017】
「物体」は、一般的に、生物及び非生物から選ばれる任意の物体であってよい。したがって、一例として、少なくとも１つの物体は、１つ以上の物品及び／又は物品の１つ以上の部分を含むことができる。追加的又は代替的に、物体は、１つ以上の生物及び／又はその１つ以上の部分、例えば、人間、例えばユーザー、及び／又は動物の１つ以上の体の部分であってもよいし、それらを含んでいてもよい。
【0018】
本明細書で使用される場合、「位置」は、一般的に、空間内の物体の位置及び／又は方向に関する任意の情報項目を指す。この目的のために、一例として、１つ以上の座標系が使用されてよい、そして、物体の位置は１つ、２つ、又は３つ以上の座標を使用して決定されてよい。本明細書において、第１座標は、光センサと物体との間の距離を指す物体の深度を指し、一方、第１座標に垂直であり得る他の２つの座標は、物体の幅を指すことができる。一例として、１つ以上のデカルト座標系及び／又は他の種類の座標系が使用されてよい。一例として、座標系は、検出器が所定の位置及び／又は方向を有する検出器の座標系であってよい。
【0019】
本発明によれば、光センサは、少なくとも１つの光導電性材料の層を含み、該光導電性材料の層は、センサ領域として機能することができる。本明細書で使用される場合、「センサ領域」は、光ビームによる光センサの照射を受けるように設計された光センサの区画と考えられ、該照射は、センサ領域によって受信されるという方式で、少なくとも１つのセンサ信号の生成を引き起こし、該センサ信号の生成は、センサ信号とセンサ領域の照射の態様との間の定義された関係によって支配され得る。本発明によれば、センサ領域は、光導電層又はその区画によって形成される。ここで、センサ領域は、単一のセンサ領域として形成されてよい。特定の実施形態では、光導電層は、少なくとも２つの個別のセンサ領域、好ましくは個別のセンサ領域のアレイを含むことができ、該センサ領域は、「共通基板」とも呼ばれる同一の基板に直接又は間接的に適用され、該同一の基板は、したがってかなり大きな面積を示すことができる。
【0020】
本明細書で使用される場合、「光導電性材料」という用語は、電流を維持することができ、したがって、特定の電気伝導度を示す材料を指し、電気伝導度は特に、材料の照射に依存する。電気抵抗率は、電気伝導度の逆数値として定義されるため、代替的に、「光抵抗性材料」という用語もまた同じ種類の材料を示すために使用され得る。この種の材料において、電流は、少なくとも１つの第１電気接点を介し、材料を通って、少なくとも１つの第２電気接点に導かれ、該第１電気接点は該第２電気接点から絶縁され、一方、該第１電気接点及び該第２電気接点の両方が材料と直接接続されている。この目的のために、該直接接続は、技術水準から知られる任意の既知の手段、例えば、メッキ、溶接、はんだ付け、ワイヤボンディング、超音波熱圧着、ステッチボンディング、ボールボンディング、ウェッジボンディング、コンプライアントボンディング、熱圧着、陽極接合、直接ボンディング、プラズマ活性化接合、共晶接合、ガラスフリットボンディング、接着結合、過渡液相拡散接合、表面活性化接合、テープ自動接合、又は、高導電性物質、特に金、ベリリウムドープ金、銅、アルミニウム、銀、白金、又はパラジウム、ならびに上述の金属のうちの少なくとも１つを含む合金のような金属を接触領域に堆積させることによって提供されることができる。
【0021】
本発明の目的のために、光センサのセンサ領域で使用される光導電性材料は、好ましくは、無機光導電性材料、及び／又はその固溶体、及び／又はそのドープ変形を含むことができる。本明細書で使用される場合、「固溶体」という用語は、少なくとも１種の溶質が溶媒中に含まれ、それによって均一相が形成され、そこでは溶媒の結晶構造が一般的に溶質の存在によって不変であり得る、光導電性材料の状態を指す。例として、２成分のセレン化鉛（ＰｂＳｅ）は硫化鉛（ＰｂＳ）中で溶解され、ＰｂＳ１－ｘＳｅｘに至ることができ、そこではｘの値は０から１の範囲で変動し得る。本明細書でさらに使用される場合、「ドープ変形」という用語は、材料自体の成分から離れた単一の原子が、非ドープ状態では固有原子によって占有される結晶内の部位に導入される光導電性材料の状態を指し得る。
【0022】
これに関して、無機光導電性材料は、特に、セレン、テルル、セレン－テルル合金、金属酸化物、第４族元素又は化合物、すなわち第４族に属する元素又は少なくとも１つの第４族元素を有する化合物、第３族－第５族化合物、すなわち少なくとも１つの第３族元素と少なくとも１つの第５族元素を有する化合物、第２族－第６族化合物、すなわち、一方で、少なくとも１つの第２族元素又は少なくとも１つの第１２族元素を有し、他方で、少なくとも１つの第６族元素を有する化合物、及び／又はカルコゲニドであって、好ましくは硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、三元カルコゲニド、四元カルコゲニド及びそれ以上のカルコゲニドからなる群から選択されるカルコゲニド、のうちの１つ以上であるか、それらを含んでいる。一般に使用されるように、「カルコゲニド」という用語は、酸化物、すなわち硫化物、セレン化物、及びテルル化物以外の周期表の第１６族元素を含み得る化合物を指す。さらに、「カルコゲニド」という用語は、スルホセレニドなどの混合カルコゲニドを指すこともある。
【0023】
本発明の特に好ましい実施形態では、光センサに使用される光導電性材料は、鉛カルコゲニド、好ましくは硫化鉛（ＰｂＳ）、その固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択されてよい。特に好ましい光導電性材料は、一般に、赤外スペクトル範囲内に特徴的な吸収特性を示すことが知られているため、前述された好ましい光導電性材料を含む層を有する光センサは、好ましくは、赤外センサとして使用され得る。しかしながら、例えばＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１及び２０１９年１月１８日出願の欧州特許出願１９１５２５１１．２に開示されているような、他の実施形態及び／又は他の光導電性材料も実現可能である。
【0024】
光導電性材料に関して、１５ｎｍを超える大きさを示す少なくとも数個の結晶を含み得る材料の層が含まれ得る。ここで、光導電性材料の層は、真空蒸着、スパッタリング、原子層堆積、化学気相堆積、噴霧熱分解、電着、陽極酸化、電気変換、無電解浸漬成長、逐次イオン吸着及び反応、化学浴堆積、ならびに溶液－気体界面技術からなる群から選択される少なくとも１つの蒸着法を適用して製造されることができる。その結果、光導電性材料の層は、１０ｎｍ～１００μｍ、好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ、より好ましくは３００ｎｍ～５μｍの厚さを示すことができる。しかし、上述の及び／又は後述の他の光導電性材料も、この目的のために可能であり、同じ又は類似の方法で処理されてよい。
【0025】
好ましくは、光導電性材料は、特に光導電性材料の層に機械的安定性を与えるために、絶縁性基板上、好ましくはより詳細に後述するような基板上にそれぞれの材料を堆積させることによって製造されることができる。このようにして、適切な基板上に選択された層を堆積し、少なくとも２つの個別の電気接点を設けることにより、本発明による光センサを得ることができる。ここで、入射光ビームによるセンサ領域内の光導電性材料の照射は、光導電性材料の照射された層における電気伝導度の変化をもたらす。
【0026】
上述したように、光導電性材料の層は、少なくとも１つの基板に適用されることができる。一般的に使用されるように、「基板」という用語は、材料の層、特に本明細書で使用されるような光導電性材料の層を担持し、特に光導電性材料の層に機械的安定性を与えるために適合された延ばされた本体を指す。これにより、光導電性材料の層は、間接的に、又は、好ましくは、直接的に基板に適用されることができる。ここで、「直接的に」という用語は、光導電性材料の層と基板の直接的な取付けを指し、「間接的に」という用語は、接着層などの少なくとも１つの中間層を介した光導電性材料の層と基板の取付けを指す。好ましくは、基板は、層の厚さの少なくとも５倍、好ましくは少なくとも２５倍、より好ましくは少なくとも１００倍を上回る横方向の延長を有している層として提供されてよい。特に、基板の厚さは、１０μｍ～２０００μｍ、好ましくは５０μｍ～１０００μｍ、より好ましくは１００μｍ～５００μｍであってよい。
【0027】
好ましくは、基板及びカバーの少なくとも一方は、選択された波長範囲内、特に赤外スペクトル範囲内又は本明細書の他の箇所に示されているようにその帯域内で、光学的に透明であってよい。したがって、カバー層に使用される材料を、好ましくは、特に適切な吸収特性を示すことにより所望の波長範囲内で光学的に透明であるように選択することが、特に有利である。代替的に又は追加的に、基板に適用される材料は所望の波長範囲内で光学的に透明な特性を示してよい。特に、この特徴は、基板が十分な透明性を示すことができるため、所望の波長範囲内で光学的に透明でないかもしれないカバー材料のより広範囲の材料選択を可能にすることができる。この目的ために、基板は、特に、少なくとも部分的に透明な少なくとも１つの絶縁材料を含むことができ、該絶縁材料は、好ましくは、ガラス、石英、溶融シリカ、金属酸化物、又はセラミック材料好ましくはサファイア（Ａｌ２Ｏ３）のうちの少なくとも１つから選択されてよく、ガラス又は石英が特に好ましい。
【0028】
特に好ましい実施形態では、基板は、回路キャリア装置、例えばプリント回路ボード（ＰＣＢ）などに直接又は間接的に適用されることができる。本明細書において、「プリント回路ボード」という用語は、通常「ＰＣＢ」と略され、電気的に非導電性の平面ボードを指し、その上に少なくとも１層の導電性材料、特に銅層が適用され、具体的にはボート上に積層される。１つ以上の電子的、電気的、及び／又は光学的要素をさらに含むこのタイプの回路キャリアを指す他の用語は、プリント回路アセンブリ、略して「ＰＣＡ」、プリント回路ボードアセンブリ、略して「ＰＣＢアセンブリ」又は「ＰＣＢＡ」、回路カードアセンブリ又は略して「ＣＣＡ」又は単に「カード」と示されることもある。ＰＣＢでは、ボードは、ガラスエポキシを含むことができ、そこでは、フェノール樹脂を含浸させた綿紙（典型的には黄褐色又は茶色）もボード材料として使用されることができる。シートの数に応じて、プリント回路ボードは、片面ＰＣＢ、２層もしくは両面ＰＣＢ、又は多層ＰＣＢであり得、そこでは、異なるシートは、いわゆる「ビア（ｖｉａｓ）」を使用することによって互いに接続される。本発明の目的のためには、片面ＰＣＢの適用で十分かもしれない；しかし、他の種類のプリント回路ボードも適用可能であり得る。両面ＰＣＢは両面に金属を有することができ、一方、多層ＰＣＢは、追加の金属層を絶縁材料のさらなる層の間に挟むことにより設計され得る。多層ＰＣＢにおいては、層は交互に積層され得、各金属層は個々にエッチングされ、内部ビアは複数層が一緒に積層される前にめっきされ得る。さらに、ビアは、絶縁ボードを通る導電性経路として好ましくは設計され得る銅めっき穴であってもよく、又はそれを含んでいてもよい。
【0029】
光導電性材料の層、対応の電気接点、及び該当する場合のさらなる層を担持する基板は、具体的には、接着、はんだ付け、溶接、又はその他の方法によりＰＣＢなどの回路キャリア装置上に配置され、あるいは、回路キャリア装置の隣接表面に直接又は間接的に堆積されることができる。例えば、基板は、基板とＰＣＢなどの回路キャリア装置の隣接表面の間に配置される接着剤の薄膜によって、ＰＣＢなどの回路キャリア装置に取り付けられてよい。プリント回路ボートのさらなる実施形態については、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｐｒｉｎｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｂｏａｒｄを参照されたい。しかし、代替的に、他の種類の回路キャリアも適用されることができる。
【0030】
さらに、本発明による光センサは、光導電性材料のアクセス可能な表面を、及び好ましくは基板のアクセス可能な表面をも覆うカバーを備える。一般的に使用されるように、「アクセス可能な表面」という語は、光センサを取り囲む大気によって到達可能な本体の一部、特に、光導電性材料の層の一部、又は、該当する場合は基板の層の一部を指す。好ましくは、カバーは、光導電性材料の層の上面及び側面、及び、基板の少なくとも側面に直接接触し得る方式で、適用されてよい。すでに上記で示したように、基板は光導電性材料の層を担持しており、したがって光導電性材料の層の上面は、基板に直接又は間接的に適用されていない光導電性材料の層の広い表面を指す。一般的に使用されるように、「層」という用語は、２つの広い表面を有し、それら広い表面の間に側面が配置されている延ばされた本体を指す。光導電性材料と基板の両方が層として提供されているため、それぞれが側面を含んでいる。
【0031】
好ましい実施形態では、カバーは、特に好ましい配置ではＰＣＢのように基板が特に上述したような方式で回路キャリア装置に取り付けられてもよい、光導電性材料の層と基板側面の両方のアクセス可能な表面を完全に覆ってよい。この好ましい実施形態では、カバーは、光導電性材料の層と基板側面の両方を連続的に覆う連続コーティングであってよい。その結果、カバーは光導電性材料及び基板の両方のアクセス可能な表面をすべて覆うことができ、したがって、光導電層の材料又は基板と周囲雰囲気の直接接触を防止し、それによって、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光導電性材料の劣化を回避することができる。しかし、ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１に開示されているように、光導電性材料の層にのみ堆積されたカバーが、すでに光センサの長期安定性を向上させている可能性がある。結果として、カバーは、光導電性材料の層に対する湿度及び／又は酸素の影響を最小化又は減少させることによって、外的影響の低減又は排除に寄与する。さらに、基板のアクセス可能な表面をも覆うカバーは、基板の表面を通して又は表面に沿って光導電性材料の層に湿度及び／又は酸素を伝達することができる経路を遮断及び／又は妨害することによって、このような影響を改善することができる。
【0032】
このように、カバーは、光導電性材料のための改良された封入を提供するために適合され得る。本明細書で使用される場合、「封入」という用語は、特に、例えば周囲雰囲気に含まれる湿度及び／又は酸素のような外的影響による、光センサ又はその区画、特に光センサのセンサ領域内の光導電性材料の区画の部分的又は完全な劣化を可能な限り回避するためのパッケージ、好ましくは気密パッケージを指し得る。ここで、パッケージは、好ましくは、光導電性材料のすべてのアクセス可能な表面を覆うように適合されることができ、ここで、該光導電性材料の層は、光導電性材料の表面の区画を保護するように既に適合された基板に堆積され得るということは考慮されてよい。言い換えれば、基板とカバー層は、光導電性材料の改良されたパッケージング、好ましくは改良された気密パッケージングを完成させるように協働するように適合するように適合され得る。
【0033】
好ましくは、カバーを堆積させるために、少なくとも１つの堆積方法が使用されることができる。この目的のために、該少なくとも１つの堆積方法は、特に、原子層堆積、化学気相堆積、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せから選択されてよい。結果として、カバーは、特に好ましい実施形態では、原子堆積コーティング、化学気相堆積コーティング、スパッタコーティング、又は上記の堆積方法の少なくとも２つを使用することにより生成されたコーティングであるか、又はそれらを含んでいてもよく、原子堆積コーティング又は原子堆積コーティングとスパッタリングの組合せを使用して生成されたコーティングが特に好ましい。言い換えれば、カバーは、この特に好ましい実施形態では、ＡＬＤプロセス、ＣＶＤプロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せによって得られることができ、ＡＬＤプロセス又はＡＬＤとスパッタリングの組合せが特に好ましい。特に、カバーは、少なくとも１つの金属含有化合物を含むことができ、該少なくとも１つの金属は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＷからなる群から選択されてよい。さらに、少なくとも１つの金属含有化合物は、好ましくは、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせを含む群から選択されてよい。したがって、金属含有化合物は、好ましくは、少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せ、好ましくはＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ又はＨｆの少なくとも１つの酸化物、少なくとも１つの水酸化物、又はそれらの組合せを含んでよい。本発明の特に好ましい実施形態では、カバーによって含まれる金属含有化合物は、酸化アルミニウム及び／又は水酸化アルミニウムを含む組成物であってもよく、この組成物は、一般的に使用されるように、簡単のためにＡｌ２Ｏ３とも呼ばれる。さらに、カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを示し得る。この厚さは、特に、光導電性材料の封入を提供する上述の機能を達成するのに有利であり得るカバー内の金属含有化合物の量を反映し得る。
【0034】
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、カバーは、光導電性材料又は基板の隣接表面に関して共形（コンフォーマル）であり得る。上で定義したように、共形（コンフォーマル）カバーの厚さは、したがって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で光導電性材料又は基板の対応する表面に追従してよく、該偏差は、カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％で生じ、これによってカバー表面に存在し得る如何なる汚染又は不完全性を除外することができる。
【0035】
特に好ましい実施形態では、カバーは、外部回路への１つ以上のリード線などに接合可能なように特に構成され得る電気接点を、部分的に又は完全に覆ってもよい。ここで、電気接点は、金又はアルミニウムワイヤなどのワイヤを使用することによって結合可能であってよく、そこでは、電気接点は、好ましくは、カバーを通して結合可能であってよい。特定の実施形態では、接着層が電気接点に設けられてよく、その場合、接着層は特に結合に適合するようにされてよい。この目的のために、接着層は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、又はＰｄのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0036】
本発明によれば、基板、光導電性材料の層、及びカバーは、スタックの形で配置されており、そこでは、光導電性材料の層に接触する電気接点が、スタックから空間的に分離されている。一般に使用されるように、「スタック」という用語は、少なくとも２つの個別の層を含む構成を指し、そこでは、個別の層の１つが特定の方向に他の個別の層の上に配置される。本明細書に記載されているスタックに関しては、少なくとも１つの個別の層の表面のある広がりに対して垂直であり得る法線ベクトルが、スタックがそれに従って配置され特定の方向として使用されることができる。したがって、基板は、その上に光導電性材料の層が配置され、カバーがさらに光導電性材料の層の上に配置されるベース層と考えられてよい。このような考慮は、以下でより詳細に説明するスタックの製造方法、具体的には、基板をベース層として設けて、続いて、さらなる層を堆積し、すなわち、まず、光導電性材料の層を堆積させ、その後、カバーを堆積させることによって、さらに正当化され得る。製造後、スタックは、全体として任意の方向に回転させることができるが、回転はスタックの配置及び構成に影響を与えないようにしてよい。この点に関して、光導電性材料の層の側面、及び該当する場合は基板の側面の、本明細書の他の箇所でより詳細に説明されるようなカバーによる被覆は、考慮から除外することができる。
【0037】
さらに本発明によれば、上記のような光センサに含まれるスタックは、特に選択された静的機械特性を示す。本明細書で使用される場合、スタックなどの本体の「機械的特性」という用語は、本体に適用される入射力に対する本体の応答（「感受性」という用語でも示される）を指す。ここでは、本体に適用される入射の静的力に対する本体の応答性又は感受性を指す静的機械特性は、本体に準静的なナノインデンター測定を行うことによりアクセス可能である。一般的に使用されるように、「準静的なナノインデンター測定」は、「弾性率」又は「弾性係数」のいずれかの用語で示されるヤング率の測定、及び、本体の硬度の測定に関するものであり、それらは好ましくは、規格ＥＮ ＩＳＯ １４５７７－１：２０１５及びＥＮ ＩＳＯ １４５７７－４：２０１６に準拠して行われる。さらに一般的に使用されるように、「ナノインデンター」という用語は、準静的なナノインデンター測定を行うために、スタックを含む試料の非常に小さい体積内に侵入するように設計されたチップ（先端）を有するプローブを指す。この目的のために、ナノインデンターのチップは、好ましくは、ピラミッド形状を備え、ここでＥＮ ＩＳＯ １４５７７－２：２０１５規格に準拠した「ベルコビッチチップ（Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ ｔｉｐ）」が特に好ましい。準静的なナノインデンター測定、関連するプローブ、及び得られる結果に関する詳細については、本明細書に記載されている規格を参照することができる。
【0038】
したがって、本体のヤング率とは、ある軸に沿って力が適用された場合に、その軸に沿って本体が変形する傾向に関する本体の引張弾性率のことを指す。具体的に、ヤング率は、引張ひずみに対する引張応力の比として定義され、該引張応力は、ＧＰａで測定され、力が適用された面積に対する本体の変形を誘発する力の比に関連し、該引張ひずみは、本体の基準寸法に対する本体の変形の無次元の比である。ここで、本体の寸法の変更は、本体の並進及び／又は回転を含む本体の運動、及び／又は本体の形状の変更、従って本体のサイズ又は体積の変更を含むことができる。本発明によれば、ヤング率は、上述のナノインデンターを用いることによって測定される。さらに、本体の硬度とは、本体への一定の圧縮荷重によって誘発される本体の局所的な変形に対する本体の抵抗力を指し、従ってこれもナノインデンターを適用することによって測定されることができる。その結果、ヤング率と硬度は、光センサに含まれるスタックの静的機械特性を決定するための信頼性の高い指標と考えることができる。
【0039】
驚くべきことに、光センサは、スタックが以下の特性、すなわち、準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａ、好ましくは８０ＧＰａ～１０２ＧＰａ、より好ましくは８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａ、好ましくは６０ＧＰａ～１１４ＧＰａ、より好ましくは７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａ、好ましくは６１ＧＰａ～１０７ＧＰａ、より好ましくは７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
一方、硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａ、好ましくは１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａ、より好ましくは２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａ、好ましくは２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａ、より好ましくは２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａ、好ましくは２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａ、より好ましくは３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである
場合に、以下により詳細に示すように、好ましい特性を示すことが見出された。
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａ、好ましくは８０ＧＰａ～１０２ＧＰａ、より好ましくは８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａ、好ましくは６０ＧＰａ～１１４ＧＰａ、より好ましくは７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａ、好ましくは６１ＧＰａ～１０７ＧＰａ、より好ましくは７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
一方、硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａ、好ましくは１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａ、より好ましくは２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａ、好ましくは２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａ、より好ましくは２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａ、好ましくは２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａ、より好ましくは３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである
場合に、以下により詳細に示すように、好ましい特性を示すことが見出された。
【0040】
理論に拘束されることを望まないが、上記の特性は、好ましくは、所望の高品質を有する長期的に安定なセンサを製造するときに、好ましくはバランスが保たれる選択されたパラメータの適切な記述を提供する。特に、光導電性センサの光導電性は、好ましくは結晶構造、結晶サイズ、バルク対表面比、及び結晶欠陥から選択されるバルク材料の結晶性に大きく依存する可能性がある。さらに、優れた検出性を生じる表面欠陥を提供する活性化層と、欠陥の所与の状態を形成及び／又は保存するための封止の一方又は双方として作用するカバー層は、そのアモルファス状態の性質、特に結晶化度が非常に低いアモルファス状態の性質に大きく依存している。光導電性結晶のサイズが小さく、又は、結晶間の凝集及び／又は結合が弱い場合、硬度及びヤング率の両方が小さくなる。カバー層の結晶性が高く、及び／又は、光導電性結晶子が大きい場合、硬度及びヤング率の両方が大きくなる。さらに、硬度とヤング率の両方が、カバー層及び光導電性結晶との間の接続性及び結合性を特徴付ける。したがって、異なる侵入深さで測定される硬度とヤング率の両方は、微視的な化学パラメータとそれらの光センサの検出性と長期安定性に対する関連の複雑な相互作用を特徴づけるための理想的な指標であると考えられる。
【0041】
特に、光センサの全体的な長期品質は、従って、製造後数千時間後にセンサパラメータを測定することによって決定されることができる。本発明による高品質で長期安定なセンサの選択基準を得るために、製造から４０００±５０時間後に光センサが測定され、製造直後の暗抵抗に対する相対暗抵抗変化、製造直後の検出率に対する相対検出率変化、及び－１０Ｖから＋１０Ｖの間の線形抵抗率からの絶対的最大偏差が決定された。その結果、選択基準は、０．１％未満の相対暗抵抗変化、０．１％未満の相対検出率変化、０．１％未満の暗抵抗の－１０Ｖから＋１０Ｖの間の線形抵抗率からの絶対的最大偏差の光センサとして定義された。示された選択基準を満たした各光センサについては、以下のパラメータ：侵入深さ１００ｎｍ、３００ｎｍ、１０００ｎｍでのヤング率、又は、侵入深さ１００ｎｍ、３００ｎｍ、１０００ｎｍでの硬度の１つのみがスタックの準静的なナノインデンター測定において決定された。各測定は、３０個の個別の光センサで行われた。各パラメータの測定セットにより、平均値μと標準偏差σが得られた。その結果、平均値を中心とする１．５σ間隔（μ±１．５σ）内のパラメータを示す光センサが、本発明による光センサとみなされる。平均値を中心とするσ間隔（μ±σ）内のパラメータを示す光センサが好ましい光センサである。平均値を中心とする０．５σ間隔（μ±０．５σ）内のパラメータを示す光センサが特に好ましい。
【0042】
本発明の特に好ましい実施形態では、上記の光センサに含まれるスタックは、さらに、特に選択された誘電特性を示すことができる。したがって、本体に印加される入射電磁波に対する本体の誘電損失などの誘電パラメータを指す誘電特性は、７５ＧＨｚのマイクロ波周波数で実施され得るマイクロ波反射測定実験によってアクセス可能であり、用語「Ｓ１１」で示される「反射率係数」が測定される。一般的に使用されるように、「Ｓ１１反射率係数」は、ｄＢで１０ｌｏｇ（Ｐｒｅｆｌ／Ｐｉｎ）として定義され、Ｐｉｎは、スタックを含む試料に入射するマイクロ波の出力を示し、Ｐｒｅｆｌは、試料によって反射される反射マイクロ波の出力を示す。その結果、Ｓ１１反射率係数は、光センサに含まれるスタックの誘電特性を決定するための信頼性の高い指標と考えられることができる。
【0043】
驚くべきことに、光センサは、スタックが以下の特性、すなわち、スタックの７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験において、反射率係数Ｓ１１が、－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢ、好ましくは－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢ、より好ましくは－４．９０ｄＢ～－３．１０ｄＢである場合に、以下により詳細に示すように、好ましい特性を示し得ることがさらに見出された。
【0044】
理論に拘束されることを望まないが、上記の特性は、好ましくは、所望の高品質を有する長期的に安定なセンサを製造する際に好ましくはバランスが保たれる選択されたパラメータのさらなる適切な記述を提供する。特に、マイクロ波反射測定は、導電性材料の誘電体パラメータ及び欠陥ベースの電荷の有効な移動度に関する洞察を提供するために使用されることができる。さらに、マイクロ波反射測定は、封入における漏洩を検出するために使用されることができる。さらに、マイクロ波反射測定は、水分の測定にも使用されることができる。光導電性センサは、水分が、特に電荷移動度、抵抗率、及び検出率から選択される光導電性特性を変化させるため、水分に対して非常に敏感である。さらに、電荷移動度、抵抗率、検出率及び／又は誘電損失は、カバー層への化学結合を含む光導電性結晶体の表面欠陥に特に依存する。したがって、マイクロ波反射測定は、微視的な電荷移動度、抵抗率、検出率、欠陥構造、及び含水率の好ましい組み合わせの測定を構成することができ、そのことは複雑で測定が困難なパラメータのバランスを監視することを可能にすることができ、該パラメータのバランスはしかし高性能センサを得るために好ましいと考えられることができる。
【0045】
特に、光導電性センサの全体的な長期品質は、従って、製造後数千時間後にセンサパラメータを測定することによって決定されることができる。上記に定義されたように、示された選択基準を満たした各光センサについて、スタックの反射率係数Ｓ１１が７５ＧＨｚでマイクロ波反射測定実験で決定された。各測定は、３０個の個別の光センサで行われた。各測定セットにより、反射率因子Ｓ１１に対して平均値μと標準偏差σが得られた。上述したように、平均値を中心とする１．５σ間隔（μ±１．５σ）内のパラメータを示す光センサは、本発明による光センサとみなされる。平均値を中心とするσ間隔（μ±σ）内のパラメータを示す光センサが好ましい光センサである。平均値を中心とする０．５σ間隔（μ±０．５σ）内のパラメータを示す光センサが特に好ましい。
【0046】
特に好ましい実施形態では、上記の光センサに含まれるスタックは、さらに、特に選択された組成を示すことができる。本明細書で使用される場合、スタックの「組成」という用語は、スタック内の構成要素の分布を指す。この特に好ましい実施形態では、スタックの組成の特徴を決定するために、スタックの波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸＳ）を採用してよい。一般に使用されるように、「波長分散型Ｘ線分光法」又は「ＷＤＸＳ」という用語は、高感度及び高分解能でマイクロスケール上の相の化学成分及び組成を決定するための特定の方法を指す。この目的のために、スタックを含む試料に電子線を照射し、試料により放出されるＸ線は続いて既知の単結晶に正確な角度で照射するために平行にされ、単結晶は検出器により収集されるために光子を回折させる。ここで、単結晶、試料、及び検出器は、ゴニオメーター上に正確に取り付けられ、試料と単結晶との間の距離は、単結晶と検出器との間の距離と等しくてよい。好ましい実施形態では、自動交換ユニットが、特に入射エネルギーに応じて単結晶を換え、それによって異なる成分の分析が可能になるように、採用されることができる。その結果、波長分散型Ｘ線分光法は、一度に単一の波長のＸ線のみをカウントする。
【0047】
特に、本発明による光センサで使用され得る光導電性材料は、具体的には、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形であってよく、同時に、カバーは、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含むアモルファスカバーであってよく、ここでは簡単のために「Ａｌ２Ｏ３」と示される。このように、波長分散型Ｘ線分光法を用いることは、ガラス基板上に堆積されるＰｂＳ層を覆うＡｌ２Ｏ３のカバーを含むスタックの組成を決定することを可能にする。ここで、波長分散型Ｘ線分光測定は、検出器として電子ビームマイクロアナライザを用い、ＷＤＸＳ用の単結晶としてフタル酸タリウム（ＴＡＰ）又はペンタエリスリトールＨ型（ＰＥＴ Ｈ）を用いて行われ、ＷＤＸＳ測定は、好ましくは、２０ｋＶの加速電圧を用いて行われてよい。その結果、ＷＤＸＳ測定のネットカウントは、それぞれＡｌ Ｋα１線のピーク最大値、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値、Ｓ Ｋα１線のピーク最大値で決定されることができる。
【0048】
驚くべきことに、光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとＰｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの比が０．１１３～０．２７９、好ましくは０．１４１～０．２５１、より好ましくは０．１６８～０．２２４である場合に、好ましい特性を示し得ることが見出された。
【0049】
光センサに使用される光導電性材料の鉛カルコゲニドに硫化鉛（ＰｂＳ）が選択されるさらに特に好ましい実施形態では、光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６、好ましくは０．０９４４～０．１３５４、より好ましくは０．１０４６～０．１２５１である場合に、好ましい特性を示し得ることがさらに見出された。
【0050】
理論に拘束されることを望まないが、上記の誘電特性は、好ましくは、所望の高品質を有する長期的に安定なセンサを製造する際に好ましくはバランスが保たれる選択されたパラメータのさらなる適切な記述を提供する。特に、光導電性センサの特性は、光導電性結晶及びそれらとカバー層との相互作用に大きく依存する。カバー層は、共形層（コンフォーマル層）であってよく、したがって、光導電性結晶の表面形状に沿っていてよい。化学元素の分布は、従って、表面の法線に沿って変化し得る。ここで、基板の近くでは、元素分布は、光導電性材料の元素分布と本質的に同一となり、一方表面の近くでは、カバー層と本質的に同一の元素分布となり、その間では、元素分布は、光導電性結晶の形状、サイズ及び／又は凝集度、ならびに結晶間の体積に大きく依存し得る。この目的のために、ＷＤＸ分光法が、表面上の元素分布だけでなく表面下の元素分布の知られている測定に使用されることができる。ＷＤＸ分光法は、したがって、結晶とカバー層の組成の複雑なパラメータへの洞察を得るために使用されることができる。
【0051】
特に、光導電性センサの全体的な長期品質は、したがって、製造後数千時間後にセンサのパラメータを測定することによって決定されることができる。上記で定義した選択基準を満たす各光センサについて、以下のパラメータ：電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、カバー層にＡｌ、光導電層にＰｂを含有するセンサの場合、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比、又は、カバー層にＡｌ、光導電層にＰｂとＳを含有するセンサの場合、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計との比のうち１つだけが決定された。各測定は、３０個の個別の光センサで行われた。各測定セットにより、反射率因子Ｓ１１に対して平均値μと標準偏差σが得られた。上述したように、平均値を中心とする１．５σ間隔（μ±１．５σ）内のパラメータを示す光センサは、本発明による光センサとみなされる。平均値を中心とするσ間隔（μ±σ）内のパラメータを示す光センサが好ましい光センサである。平均値を中心とする０．５σ間隔（μ±０．５σ）内のパラメータを示す光センサが特に好ましい。
【0052】
光センサ又はその任意の構成要素、具体的には基板、光導電性材料、カバー、又は電気接点に関するさらなる詳細については、ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１及び２０１９年１月１８日に出願された欧州特許出願１９１５２５１１．２を参照されたい。
【0053】
本発明のさらなる態様では、全体的に長期的な品質を有する光センサを選択する方法が開示されている。ここで、本方法は、以下のステップ、
・スタックを備えた光センサを提供するステップであって、前記スタックは、
基板と、
前記基板上に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有するステップと、
・準静的なナノインデンター測定において、スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、
・スタックの準静的なナノインデンター測定において、好ましい静的機械特性を示す光センサを選択するステップであって、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａであり、
侵入深さは、スタックの表面に関して決定される、光センサを選択するか、
又は、スタックのヤング率及び硬度がスタックの好ましい静的機械特性から逸脱している場合は、光センサを拒否するかのステップと、を有する。
・スタックを備えた光センサを提供するステップであって、前記スタックは、
基板と、
前記基板上に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有するステップと、
・準静的なナノインデンター測定において、スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、
・スタックの準静的なナノインデンター測定において、好ましい静的機械特性を示す光センサを選択するステップであって、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａであり、
侵入深さは、スタックの表面に関して決定される、光センサを選択するか、
又は、スタックのヤング率及び硬度がスタックの好ましい静的機械特性から逸脱している場合は、光センサを拒否するかのステップと、を有する。
【0054】
全体的に長期的な品質を有する光センサを選択する方法に関するさらなる詳細については、本明細書の光センサの説明を参照することができる。
【0055】
本発明のさらなる態様では、光検出のための検出器、特に赤外スペクトル範囲内の光放射の検出、特に、少なくとも１つの光ビームによって提供される透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つを感知することに関する検出器、又は、少なくとも１つの物体の位置を決定するための、具体的には少なくとも１つの物体の深度又は深度と幅の両方に関して少なくとも１つの物体の位置を決定するための検出器が、開示される。本発明によれば、少なくとも１つの物体の光検出のための検出器は、
本明細書の他の部分に記載された少なくとも１つの光センサであって、前記光センサは、少なくとも１つのセンサ領域を含み、前記光センサは、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ；及び
少なくとも１つの評価装置であって、前記評価装置は、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む。
本明細書の他の部分に記載された少なくとも１つの光センサであって、前記光センサは、少なくとも１つのセンサ領域を含み、前記光センサは、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ；及び
少なくとも１つの評価装置であって、前記評価装置は、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む。
【0056】
本明細書において、挙げられた構成要素は、別個の構成要素であってよい。あるいは、２つ以上の構成要素が１つの構成要素に統合されていてもよい。さらに、少なくとも１つの評価装置は、好ましくは、光学レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、光フィルタ、及び光センサのうちの少なくとも１つから選択されてよい転送装置から独立した別個の評価装置として形成されてよく、しかし、好ましくは、センサ信号を受信するために、光センサに接続されてよい。あるいは、少なくとも１つの評価装置は、完全に又は部分的に光センサに一体化されてもよい。
【0057】
本発明によれば、検出器は、本文書の他の部分に記載されているような光センサのうちの少なくとも１つを含んでいる。したがって、検出器は、好ましくは、赤外（ＩＲ）スペクトル範囲が特に好ましい場合があるかなり広いスペクトル範囲で、電磁放射を検出するように設計されてよい。ここで、光センサのセンサ領域内の光導電層のために、２．６μｍまでの波長においては、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、３．１μｍまでの波長においてはヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、３．５μｍまでの波長においては硫化鉛（ＰｂＳ）、５μｍまでの波長においてはセレン化鉛（ＰｂＳｅ）、５．５μｍまでの波長においてはアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、１６μｍまでの波長においてはテルル化水銀カドミウム（ＭＣＴ、ＨｇＣｄＴｅ）が特に選択されることができ、ここで、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体及び／又はそのドープ変形が特に好ましい場合がある。
【0058】
その結果、光ビームがセンサ領域に衝突すると、少なくとも２つの電気接点は、光導電性材料の電気伝導度に依存するセンサ信号を提供することができる。「光ビーム」という用語は一般的に、特定の方向へ放出される、光の量を指す。したがって、光ビームは、光ビームの伝播方向に対して垂直な方向に所定の広がりを有する光線の束であり得る。好ましくは、光ビームは１つ以上のガウス光ビームであるか、又はそれを含んでいてよく、該ガウス光ビームは、ビームウエスト、レイリー長、又は任意のその他ビームパラメータ、又はビーム径の広がり及び／又は空間でのビーム伝播を特徴付けるのに適したビームパラメータの組合せ、のうちの１つ以上などの１つ以上のガウスビームパラメータによって特徴付けられてよい。ここで、光ビームは物体自体によって発せられ得る、すなわち物体から発生し得る。追加的又は代替的に、光ビームの別の発生源も実現可能である。このように、以下でさらに詳しく概説されるように、１つ以上の照射源が提供されてよく、該照射源は、所定の特徴を有する１つ以上の一次光線もしくはビームなどの、１つ以上の一次光線もしくはビームを使用して物体を照射する。後者の場合、物体から検出器へと伝播する光ビームは、物体及び／又は物体に接続された反射装置により、反射される光ビームであってよい。
【0059】
本明細書で使用される場合「評価装置」という用語は、一般的に、情報項目、すなわち、透過、吸収、放出及び反射のうちの少なくとも１つに関する、又は少なくとも１つの物体の、又は少なくとも１つの物体の位置、特に該少なくとも１つの物体の深度又は深度と幅の両方に関する少なくとも１つの物体の位置を決定するための、少なくとも１つの情報項目を生成するように設計された任意の装置を指す。一例として、評価装置は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１つ以上の集積回路、及び／又は１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び／又は１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又は１つ以上のコンピュータ、好ましくは１つ以上のマイクロコンピュータ及び／又はマイクロコントローラなどの１つ以上のデータ処理装置であるか、又はこれらを備え得る。追加の構成要素は、例えば１つ以上のＡＤ変換器及び／又は１つ以上のフィルタなどのセンサ信号を受信及び／又は前処理するための１つ以上の装置などの１つ以上の前処理装置、及び／又はデータ収得装置などによって構成され得る。本明細書で使用される場合、センサ信号は、一般的に、縦方向センサ信号のうちの１つ、及び、該当する場合は横方向センサ信号を指すことができる。さらに、評価装置は、１つ以上のデータ保存装置を含み得る。さらに、上記で概説したとおり、評価装置は、１つ以上の無線インターフェース及び／又は１つ以上の有線インターフェースなどの１つ以上のインターフェースを含み得る。
【0060】
光学的検出のための検出器又はその任意の構成要素、特に評価装置に関するさらなる情報については、ＷＯ２０１４／０９７１８１Ａ１及びＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１を参照することができる。
【0061】
本発明のさらなる態様では、光センサを製造する方法が開示されている。該方法は、この文書の他の部分でさらに以下で詳細に開示されている１つ以上の実施形態による少なくとも１つの光センサなどの、本発明による少なくとも１つの光センサを、生産又は製造するために好ましく使用されてよい。したがって、本方法の任意の実施形態については、光センサの様々な実施形態の説明を参照することができる。
【0062】
この方法は、与えられた順序で又は異なった順序で実行されることができる以下のステップを含む。さらに、記載されていない追加の方法ステップが提供されてもよい。特に明記されない限り、方法ステップのうちの２つ以上、又はすべてさえも、少なくとも部分的に同時に実行されてよい。さらに、方法ステップの２つ以上又はすべてさえも、２回以上繰り返し実行されてよい。
【0063】
本発明による方法は、以下のステップ：
ａ）基板、前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップと、
ｂ）その後、前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面にアモルファスカバーを堆積するステップであって、それにより、前記基板、前記少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記カバーを含むスタックが得られるステップと、
ｃ）準静的なナノインデンター測定において、前記スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、を含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、前記ステップｃ）によるスタックの準静的なナノインデンター測定において、
前記ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
前記硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示すように行われる。
ａ）基板、前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップと、
ｂ）その後、前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面にアモルファスカバーを堆積するステップであって、それにより、前記基板、前記少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記カバーを含むスタックが得られるステップと、
ｃ）準静的なナノインデンター測定において、前記スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、を含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、前記ステップｃ）によるスタックの準静的なナノインデンター測定において、
前記ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
前記硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示すように行われる。
【0064】
ステップａ）によれば、基板、少なくとも１つの光導電性材料の層、及び個別の電気接点が提供される。特に、基板、光導電性材料の層、及び電気接点のためのそれぞれの材料は、上に提示された対応する材料のリストから選択されることができる。
【0065】
ステップｂ）によれば、カバーは上記の方法のうち少なくとも１つを用いて生成されることができる。ここで、ステップｂ）は、少なくとも１回、好ましくは少なくとも１０回、より好ましくは少なくとも１００回繰り返されてよい。好ましくは、少なくとも１つの金属含有化合物及び該当する場合の他の種類の化合物は、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１００ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを達成するまで堆積される。ここで、少なくとも１つの金属含有化合物及び該当する場合の他の種類の化合物は、カバーが、好ましくは光導電性材料の隣接表面に対して共形（コンフォーマル）であり得るように堆積される。したがって、共形（コンフォーマル）カバーの厚さは、共形（コンフォーマル）カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差の範囲内で、光導電性材料又は基板の対応する表面に追従してよい。
【0066】
本発明の特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの堆積方法が、金属含有化合物を堆積させるために使用される。好ましくは、該堆積方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つから選択されることができる。ＡＬＤプロセス又はＣＶＤプロセスに関するさらなる詳細については、上記の説明を参照することができる。金属含有化合物を提供する目的で、２つの異なる種類の前駆体が好ましくは使用されることができ、ここで、第１前駆体は有機金属前駆体であるか又はそれを含み、第２前駆体は流体であるか又はそれを含み得る。一般的に使用されるように、「流体」という用語は、第２前駆体の非固体状態を指すことができる。例として、アルミニウム（Ａｌ）含有化合物を提供するために、第１前駆体はＴＭＡ、すなわちトリメチルアルミニウムＡｌ（ＣＨ３）３であるか又はそれを含み、一方、第２前駆体はＨ２Ｏ、酸素、空気もしくはそれらの溶液又はオゾンであるか又はそれを含み得る。本明細書では、特に安定した流体流を提供するために、少なくとも１つの前駆体を不活性ガス、特に窒素（Ｎ２）又はアルゴン（Ａｒ）と混合されることができる。
【0067】
上述のように、所望の光センサは、一般に、入射光ビームによる光センサに含まれるセンサ領域の照射に応じて、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。この目的のために、センサ領域内に含まれる光導電性材料に電気的に接触するように適合された少なくとも２つの電気接点が、さらに設けられる。一般に、電気接点は、方法ステップａ）又はｂ）のいずれか１つの前又はその間に、設けられることができる。特に好ましい実施形態では、電気接点は、公知の蒸着技術などによって蒸着金属層を設けることなどにより、ステップｂ）の前に設けられることができ、ここで、金属層は特に銀、アルミニウム、白金、マグネシウム、クロム、チタン、金、又はグラフェンのうちの１つ以上を含むことができる。あるいは、電気接点は、無電解Ｎｉ、無電解Ａｕ、ガルバニックＮｉ、又はガルバニックＡｕなどの、ガルバニック又は化学堆積プロセスによって設けられることができる。ここで、カバーは、電気接点も完全に又は部分的に覆う方式で堆積されてよい。この特定の実施形態では、電気接点は、カバーによって少なくとも部分的に好ましくは完全に覆われ、したがって、導電性リード線を使用することにより、好ましくはワイヤの形態で、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）のワイヤを使用することにより、少なくとも１つの外部接続に接合されることができ、該導電性リード線は、特に、カバー層を通して電気接点に接合されることができる。例として、カバー層によって覆われた金（Ａｕ）接点は、続いて、ワイヤボンディングによって接続されることができる。
【0068】
ステップｃ）によれば、スタックのヤング率及び硬度は、上述及び以下により詳細に記載されるような準静的なナノインデンター測定で測定される。
【0069】
特に好ましい実施形態では、本方法は、上述及び以下により詳細に記載されるように、以下のステップ：
ｄ）前記スタックに７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験を適用することによって、前記スタックの反射率係数Ｓ１１を決定するステップ、
をさらに含んでよい。
ｄ）前記スタックに７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験を適用することによって、前記スタックの反射率係数Ｓ１１を決定するステップ、
をさらに含んでよい。
【0070】
さらに特に好ましい実施形態であって、光導電性材料が、鉛カルコゲニド、固溶体及び／又はそのドープ変形からなる群から選択され、鉛カルコゲニドが、具体的には、硫化鉛（ＰｂＳ）であり、カバーが、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含むアモルファスカバーであり得るさらに特に好ましい実施形態では、本方法は、上述及び以下により詳細に記載されるように、以下のステップ：
ｅ）電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いることにより、前記スタックの波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸＳ）を実施するステップ、
をさらに含んでよい。
ｅ）電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いることにより、前記スタックの波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸＳ）を実施するステップ、
をさらに含んでよい。
【0071】
以上のように、本発明の光センサの製造方法は、光センサによって含まれるスタックが所望の静的機械特性を示し、好ましくは所望の動的機械特性及び／又は所望の組成を示すように実施される。
【0072】
加えて、光センサの製造プロセスに関する詳細は、この文献の他の部分に記載されている。
【0073】
本発明による装置は、バンプチップキャリア、セラミックリードレスチップキャリア、リードレスチップキャリア、リードチップキャリア、リードセラミックチップキャリア、デュアルリードレスチップキャリア、プラスチックリードチップキャリア、パッケージオンパッケージチップキャリアなどの、表面実装テクノロジーパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、標準スルーホール又はソースマウント技術の半導体パッケージ、例えばＤＯ－２０４、ＤＯ－２１３、金属電極リーフレス面、ＤＯ－２１４、ＳＭＡ、ＳＭＢ、ＳＭＣ、ＧＦ１、ＳＯＤ、ＳＯＴ、ＴＳＯＴ、ＴＯ－３、ＴＯ－５、ＴＯ－８、ＴＯ－１８、ＴＯ－３９、ＴＯ－４６、ＴＯ－６６、ＴＯ－９２、ＴＯ－９９、ＴＯ－１００、ＴＯ－１２６、ＴＯ－２２０、ＴＯ－２２６、ＴＯ－２４７、ＴＯ２５２、ＴＯ－２６３、ＴＯ－２６３、ＴＨＩＮ、ＳＩＰ、ＳＩＰＰ、ＤＦＮ、ＤＩＰ、ＤＩＬ、Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ、ＳＯ、ＳＯＩＣ、ＳＯＰ、ＳＳＯＰ、ＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＺＩＰ、ＬＣＣ、ＰＬＣＣ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＱＵＩＰ、ＱＵＩＬ、ＢＧＡ、ｅＷＬＢ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、ＣＯＢ、ＣＯＦ、ＣＯＧ、ＣＳＰ、Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ、ＰｏＰ、ＱＰ、ＵＩＣＣ、ＷＬ－ＣＳＰ、ＷＬＰ、ＭＤＩＰ、ＰＤＩＰ、ＳＤＩＰ、ＣＣＧＡ、ＣＧＡ、ＣＥＲＰＡＣＫ、ＣＱＧＰ、ＬＬＰ、ＬＧＡ、ＬＴＣＣ、ＭＣＭ、ＭＩＣＲＯ ＳＭＤＸＴなどと組み合せされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＯＰＧＡ、ＦＣＰＧＡ、ＰＡＣ、ＰＧＡ、ＣＰＧＡなどのピングリッドアレイ（ＰＧＡ）と組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＣＦＰ、ＣＱＦＰ、ＢＱＦＰ、ＤＦＮ、ＥＴＱＦＰ、ＰＱＦＮ、ＰＱＦＰ、ＬＱＦＰ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＭＱＦＰ、ＨＶＱＦＰ、ＳＩＤＥＢＲＡＺＥ、ＴＱＦＰ、ＴＱＦＮ、ＶＱＦＰ、ＯＤＦＮなどのフラットパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＳＯＰ、ＣＳＯＰ ＭＳＯＰ、ＰＳＯＰ、ＰＳＯＮ、ＰＳＯＮ、ＱＳＯＰ、ＳＯＩＣ、ＳＳＯＰ、ＴＳＯＰ、ＴＳＳＯＰ、ＴＶＳＯＰ、μＭＡＸ、ＷＳＯＮなどの小型アウトラインパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＣＳＰ、ＴＣＳＰ、ＴＤＳＰ、ＭＩＣＲＯ ＳＭＤ、ＣＯＢ、ＣＯＦ、ＣＯＧなどのチップスケールパッケージと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＦＢＧＡ、ＬＢＧＡ、ＴＥＰＢＧＡ、ＣＢＧＡ、ＯＢＧＡ、ＴＦＢＧＡ、ＰＢＧＡ、ＭＡＰ－ＢＧＡ、ＵＣＳＰ、μＢＧＡ、ＬＦＢＧＡ、ＴＢＧＡ、ＳＢＧＡ、ＵＦＢＧＡなどのボールグリッドアレイと組み合わされて使用されることができる。さらに、本発明による装置は、ＳｉＰ、ＰｏＰ、３Ｄ－ＳｉＣ、ＷＳＩ、近接通信などの、チップインマルチチップパッケージなどのさらなる電子装置と組み合わされることができる。集積回路パッキングに関するさらなる情報については、以下の出典を参照することができる。
【0074】
－ ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｌｉｓｔ＿ｏｆ＿ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｐａｃｋａｇｉｎｇ＿ｔｙｐｅｓ 又は、
－ ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｌｉｓｔ＿ｏｆ＿ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｐａｃｋａｇｅ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ
－ ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｌｉｓｔ＿ｏｆ＿ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ＿ｃｉｒｃｕｉｔ＿ｐａｃｋａｇｅ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ
【0075】
本発明のさらなる態様では、本発明による検出器の使用が開示されている。その中で、検出器の使用の目的は、ガス検知用途、火災検出用途、火炎検出用途、熱検出用途、煙検出用途、燃焼監視用途、分光法用途、温度感知用途、動き感知用途、工業監視用途、化学感知用途、排気ガス監視用途、セキュリティ用途からなる群から選択される。特に、検出器は、赤外線検出用途、熱検出用途、温度計用途、熱追求用途、火炎検出用途、火災検出用途、煙検出用途、温度感知用途、分光法用途などに使用されることができる。さらに、検出器は、排気ガスの監視、燃焼プロセスの監視、工業プロセスの監視、化学プロセスの監視、食品処理プロセスの監視などに使用されることができる。さらに、検出器は、温度制御、動き制御、排気制御、ガス感知、ガス分析、動き感知、化学感知などに使用されてよい。本明細書に開示される光センサ及び検出器のさらなる用途については、ＷＯ２０１６／１２０３９２Ａ１及びＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１を参照することができる。しかし、さらなる応用分野がなおも考えられ得る。
【0076】
上述の光センサ及び検出器、方法、ならびに提案された使用は、先行技術に比べてかなりの利点がある。したがって、本発明による光センサは、光センサの高性能及び安定性を長期間にわたって維持され得るため、特に有利であり得る。結果として、これらの有利な点は、ガスセンサ、火花センサ、又は炎センサなどの安全関連機器への適用のための特定の要求、同様にセキュリティ技術分野への適用のための特定の要求を満たすため、有利である。
【0077】
要約すると、本発明の文脈においては、以下の実施形態が好ましいと考えられる。
実施形態１：スタックを備えた光センサであって、前記スタックは、
基板と、
前記基板上に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有し、
前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示す、光センサ。
実施形態１：スタックを備えた光センサであって、前記スタックは、
基板と、
前記基板上に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層と、
前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面を覆うカバーと、
前記スタックから空間的に分離され、前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点と、を有し、
前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示す、光センサ。
【0078】
実施形態２：前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａである、
ことを示す、先行する実施形態による光センサ。
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａである、
ことを示す、先行する実施形態による光センサ。
【0079】
実施形態３：前記光センサは、前記スタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである、
ことを示す、先行する実施形態による光センサ。
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである、
ことを示す、先行する実施形態による光センサ。
【0080】
実施形態４：前記光センサは、前記スタックの７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験において、反射率係数Ｓ１１が、－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢであることを示す、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0081】
実施形態５：前記光センサは、前記スタックの７５ＧＨｚのマイクロ波反射率実験において、反射率係数Ｓ１１が、－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢであることを示す、先行する実施形態による光センサ。
【0082】
実施形態６：前記光センサは、前記スタックの７５ＧＨｚのマイクロ波反射率実験において、反射率係数Ｓ１１が、－４．９０ｄＢ～－３．１０ｄＢであるという特性を示す、先行する実施形態よる光センサ。
【0083】
実施形態７：前記光導電性材料は、無機光導電性材料を含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0084】
実施形態８：前記無機光導電性材料が、セレン、テルル、セレン－テルル合金、光導電性金属酸化物、第４族元素又は化合物、第３族－第５族化合物、第２族－第６族化合物、カルコゲニド、プニクトゲニド、ハロゲン化物、及びそれらの固溶体及び／又はドープ変形のうちの１つ以上を含む、先行する実施形態による光センサ。
【0085】
実施形態９：前記カルコゲニドは、硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、テルル化カルコゲニド、三元カルコゲニド、四元カルコゲニド及びそれ以上のカルコゲニドを含む群から選択される、先行する実施形態による光センサ。
【0086】
実施形態１０：硫化カルコゲニドは、硫化鉛（ＰｂＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、三硫化ビスマス（Ｂｉ２Ｓ３）、三硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３）、三硫化ヒ素（Ａｓ２Ｓ３）、硫化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳ）、二硫化スズ（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化コバルト（ＣｏＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、二硫化鉄（ＦｅＳ２）、三硫化クロム（ＣｒＳ３）、硫化銅インジウム（ＣＩＳ）、セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、硫化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する実施形態による光センサ。
【0087】
実施形態１１：セレン化カルコゲニドは、セレン化鉛（ＰｂＳｅ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、三セレン化ビスマス（Ｂｉ２Ｓｅ３）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、三セレン化アンチモン（Ｓｂ２Ｓｅ３）、三セレン化ヒ素（Ａｓ２Ｓｅ３）、セレン化ニッケル（ＮｉＳｅ）、セレン化タリウム（ＴｌＳｅ）、セレン化銅（ＣｕＳｅ）、二セレン化モリブデン（ＭｏＳｅ２）、セレン化スズ（ＳｎＳｅ）、セレン化コバルト（ＣｏＳｅ）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、セレン化銅亜鉛スズ（ＣＺＴＳｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する２つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0088】
実施形態１２：テルル化カルコゲニドは、テルル化鉛（ＰｂＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、三テルル化ビスマス（Ｂｉ２Ｔｅ３）、三テルル化ヒ素（Ａｓ２Ｔｅ３）、三テルル化アンチモン（Ｓｂ２Ｔｅ３）、テルル化ニッケル（ＮｉＴｅ）、テルル化タリウム（ＴｌＴｅ）、テルル化銅（ＣｕＴｅ）、二テルル化モリブデン（ＭｏＴｅ２）、テルル化スズ（ＳｎＴｅ）、及びテルル化コバルト（ＣｏＴｅ）、テルル化銀（Ａｇ２Ｔｅ）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0089】
実施形態１３：三元カルコゲニドは、テルル化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＴｅ）、テルル化水銀亜鉛（ＨｇＺｎＴｅ）、硫化水銀カドミウム（ＨｇＣｄＳ）、硫化鉛カドミウム（ＰｂＣｄＳ）、硫化鉛水銀（ＰｂＨｇＳ）、二硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ２）、硫セレン化カドミウム（ＣｄＳＳｅ）、硫セレン化亜鉛（ＺｎＳＳｅ）、硫セレン化タリウム（ＴｌＳＳｅ）、硫化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＳ）、硫化カドミウムクロム（ＣｄＣｒ２Ｓ４）、硫化水銀クロム（ＨｇＣｒ２Ｓ４）、硫化銅クロム（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化カドミウム鉛（ＣｄＰｂＳｅ）、二セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ２）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、硫化一酸化鉛（Ｐｂ２ＯＳ）、セレン化一酸化鉛（Ｐｂ２ＯＳｅ）、スルホセレン化鉛（ＰｂＳＳｅ）、セレン化テルル化ヒ素（Ａｓ２Ｓｅ２Ｔｅ）、リン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰ）、リン化ガリウムヒ素（ＧａＡｓＰ）、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＰ）、亜セレンカドミウム（ＣｄＳｅＯ３）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、セレン化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＳｅ）、銅－亜鉛－硫化スズ－セレンカルコゲニド（ＣＺＴＳＳｅ）、ならびに固溶体及び／又はそれらのドープ変形を含む群から選択される、先行する４つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0090】
実施形態１４：前記光導電性材料は、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0091】
実施形態１５：前記光導電性材料は、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体、及び／又はそのドープ変形から選択される、先行する実施形態による光センサ。
【0092】
実施形態１６：前記カバーは、少なくとも１つの金属含有化合物を含むアモルファスカバーである、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0093】
実施形態１７：前記少なくとも１つの金属含有物は金属又は半金属を含み、前記金属は、リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、水銀（Ｈｇ）、タリウム（Ｔｌ）及びビスマス（Ｂｉ）からなる群から選択され、前記半金属は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）及びテルル（Ｔｅ）からなる群から選択される、先行する実施形態による光センサ。
【0094】
実施形態１８：前記金属含有化合物の金属は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びタングステン（Ｗ）からなる群から選択される金属を含む、先行する実施形態による光センサ。
【0095】
実施形態１９：前記少なくとも１つの金属含有化合物は、酸化物、水酸化物、カルコゲニド、プニクタイド、カーバイド、又はそれらの組合せを含む群から選択される、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0096】
実施形態２０：前記カバーは、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含む、先行する４つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0097】
実施形態２１：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１１３～０．２７９であることをさらに示す、実施形態１４及び２０による光センサ。
【0098】
実施形態２２：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１４１～０．２５１であることをさらに示す、先行する実施形態による光センサ。
【0099】
実施形態２３：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１６８～０．２２４であることをさらに示す、先行する実施形態による光センサ。
【0100】
実施形態２４：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６であることをさらに示す、実施形態１５及び２０による光センサ。
【0101】
実施形態２５：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０９４４～０．１３５４であることをさらに示す、先行する実施形態による光センサ。
【0102】
実施形態２６：前記光センサは、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．１０４６～０．１２５１であることをさらに示す、先行する実施形態による光センサ。
【0103】
実施形態２７：前記カバーは、前記光導電性材料の層の上面及び側面を覆う、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0104】
実施形態２８：前記カバーは、前記基板の少なくとも側面をさらに覆う、先行する実施形態による光センサ。
【0105】
実施形態２９：前記カバーは、前記光導電性材料の層及び前記基板の側面の両方のアクセス可能な表面を完全に覆う、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0106】
実施形態３０：前記カバーは連続コーティングである、先行する実施形態による光センサ。
【0107】
実施形態３１：前記カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを有する、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0108】
実施形態３２：前記カバーは、被覆された層の隣接表面に関して共形カバーである、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0109】
実施形態３３：前記コンフォーマルカバーの厚さは、前記カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差で前記光導電性材料及び前記基板の対応する表面に追従する、先行する実施形態による光センサ。
【0110】
実施形態３４：前記カバーは、原子堆積コーティング又は化学気相堆積コーティングであるか、又はそれを含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0111】
実施形態３５：前記カバーは、前記電気接点を少なくとも部分的に覆っている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0112】
実施形態３６：前記電気接点は、好ましくはワイヤ、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、又は銅（Ｃｕ）ワイヤを使用するによって接合可能である、先行する実施形態による光センサ。
【0113】
実施形態３７：前記電気接点は、前記カバーを通して接合可能である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0114】
実施形態３８：少なくとも２つの前記電気接点が、前記光導電性材料の層の異なる位置に適用されている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0115】
実施形態３９：前記電気接点は、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１つの電極材料を含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0116】
実施形態４０：接着層が前記電気接点に設けられ、前記接着層は、接着に適している、先行する実施形態による光センサ。
【0117】
実施形態４１：前記接着層は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも１つを含む、先行する実施形態による光センサ。
【0118】
実施形態４２：前記基板は、１０μｍ～１０００μｍ、好ましくは５０μｍ～５００μｍ、より好ましくは１００μｍ～２５０μｍの厚さを有する、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0119】
実施形態４３：前記カバー及び前記基板の少なくとも１つは、波長範囲内で光学的に透明である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0120】
実施形態４４：前記基板は、電気絶縁基板である、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0121】
実施形態４５：前記基板は、ガラス又は石英のうちの１つを含む、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0122】
実施形態４６：前記基板は、回路キャリア装置に直接的又は間接的に適用されている、先行する実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0123】
実施形態４７：前記回路キャリア装置は、プリント回路基板である、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる光センサ。
【0124】
実施形態４８：少なくとも１つの物体を光学的に検出するための検出器であって、
先行する実施形態のいずれか１つによる少なくとも１つの光センサであって、少なくとも１つのセンサ領域を含み、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ、及び
少なくとも１つの評価装置であって、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む、検出器。
先行する実施形態のいずれか１つによる少なくとも１つの光センサであって、少なくとも１つのセンサ領域を含み、光ビームによる前記センサ領域の照射に依存する方式で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている、光センサ、及び
少なくとも１つの評価装置であって、前記光センサの前記センサ信号を評価することにより、前記光ビームによって提供される光放射に関する少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている、評価装置、
を含む、検出器。
【0125】
実施形態４９：前記検出器は、前記センサ領域の少なくとも一部の電気抵抗又は導電率を測定することの１つ以上によって前記センサ信号を生成するように適合されている、先行する実施形態による検出器。
【0126】
実施形態５０：前記検出器は、少なくとも１つの電流－電圧測定、及び／又は少なくとも１つの電圧－電流測定を実行することによって、前記センサ信号を生成するように適合されている、先行する実施形態による検出器。
【0127】
実施形態５１：前記検出器は、少なくとも１つの転送装置をさらに備え、前記転送装置は、前記光ビームを前記光センサに導くように適合されている、検出器に関連する先行する実施形態のいずれか１つによる検出器。
【0128】
実施形態５２：光センサの製造方法であって、以下のステップ：
ａ）基板、前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップと、
ｂ）その後、前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面にアモルファスカバーを堆積するステップであって、それにより、前記基板、前記少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記カバーを含むスタックが得られるステップと、
ｃ）準静的なナノインデンター測定において、前記スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、を含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、前記ステップｃ）によるスタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示すように行われる、方法。
ａ）基板、前記基板に適用された少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記光導電性材料の層に接触する少なくとも２つの個別の電気接点を提供するステップと、
ｂ）その後、前記光導電性材料の層のアクセス可能な表面にアモルファスカバーを堆積するステップであって、それにより、前記基板、前記少なくとも１つの光導電性材料の層、及び前記カバーを含むスタックが得られるステップと、
ｃ）準静的なナノインデンター測定において、前記スタックのヤング率と硬度を測定するステップと、を含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、前記ステップｃ）によるスタックの準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、
硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａである、
ことを示すように行われる、方法。
【0129】
実施形態５３：ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａから６．９３ＧＰａである、
先行する実施形態による方法。
侵入深さ１００ｎｍで８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで２．６７ＧＰａから６．９３ＧＰａである、
先行する実施形態による方法。
【0130】
実施形態５４：ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである、
先行する実施形態による方法。
侵入深さ１００ｎｍで８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
硬度が、
侵入深さ１００ｎｍで２．３７ＧＰａ～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである、
先行する実施形態による方法。
【0131】
実施形態５５：前記方法が、以下のステップ：
ｄ）前記スタックに７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験を適用することによって、前記スタックの反射率係数Ｓ１１を決定し、前記反射率係数Ｓ１１が－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢで決定されるステップ、
をさらに含む、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
ｄ）前記スタックに７５ＧＨｚのマイクロ波反射測定実験を適用することによって、前記スタックの反射率係数Ｓ１１を決定し、前記反射率係数Ｓ１１が－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢで決定されるステップ、
をさらに含む、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0132】
実施形態５６：前記反射率係数Ｓ１１が、－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢである、先行する実施形態による方法。
【0133】
実施形態５７：前記反射率係数Ｓ１１が、－４．９０ｄＢ～－３．１０ｄＢである、先行する実施形態による方法。
【0134】
実施形態５８：前記光導電性材料が、鉛カルコゲニド、固溶体及び／又はそのドープ変形からなる群から選択され、前記カバーが、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含むアモルファスカバーであり、前記方法は、 以下のステップ：
ｅ）電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いることにより、前記スタックの波長分散型Ｘ線分光法を実施するステップ、
をさらに含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１１３～０．２７９であることを示すように行われる、先行する実施形態による方法。
ｅ）電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いることにより、前記スタックの波長分散型Ｘ線分光法を実施するステップ、
をさらに含み、
前記光センサの製造方法は、前記光センサが、電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１１３～０．２７９であることを示すように行われる、先行する実施形態による方法。
【0135】
実施形態５９：前記Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、前記Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１４１～０．２５１である、先行する実施形態による方法。
【0136】
実施形態６０：前記Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、前記Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１６８～０．２２４である、先行する実施形態による方法。
【0137】
実施形態６１：前記光導電性材料が、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体及び／又はそのドープ変形からなる群から選択され、前記光センサの製造方法は、前記光センサが、さらにステップｅ）による電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタックの波長分散型Ｘ線分光法において、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６であることを示すように行われる、先行する３つの実施形態のいずれか１つによる方法。
【0138】
実施形態６２：前記Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が、０．０９４４～０．１３５４である、先行する実施形態による方法。
【0139】
実施形態６３：前記Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が、０．１０４６～０．１２５１である、先行する実施形態による方法。
【0140】
実施形態６４：ステップｂ）が少なくとも１回繰り返される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0141】
実施形態６５：前記カバーは、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを達成するまで堆積される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0142】
実施形態６６：前記カバーは、前記光導電性材料又は前記基板の隣接表面に対して共形（コンフォーマル）カバーであるように、前記光導電性材料の層の上面及び側面、及び前記基板の少なくとも側面に堆積される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0143】
実施形態６７：前記共形（コンフォーマル）カバーの厚さは、前記カバーの表面の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で、コーティングされた層の対応する表面を追従する、先行する実施形態による方法。
【0144】
実施形態６８：少なくとも１つの堆積方法が、前記金属含有化合物を堆積するために使用され、前記少なくとも１つの堆積方法は、好ましくは、原子層堆積プロセス、化学気相堆積プロセス、スパッタリングプロセス、又はそれらの組合せから選択され、好ましくは、原子層堆積プロセス、及び原子層堆積プロセスとスパッタリングプロセスの組合せである、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0145】
実施形態６９：前記ステップｂ）は、真空チャンバ内で実行される、方法を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【0146】
実施形態７０：前記電気接点は、前記ステップｂ）の前に提供され、前記カバーは前記電気接点上にさらに部分的に堆積される、先行する実施形態による方法。
【0147】
実施形態７１：前記電気接点は、導電性リード線、好ましくは、ワイヤの形で、特に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）のワイヤを使用することによって、少なくとも１つの外部接続に接合される、先行する実施形態による方法。
【0148】
実施形態７２：前記導電性リード線は、前記カバーを通して前記電気接点に接合される、先行する実施形態による方法。
【0149】
実施形態７３：検出器を参照する先行する実施形態のいずれか１つによる検出器の使用であって、使用目的が：ガス感知、火災検出、火炎検出、熱検出、煙検出、燃焼監視、分光法、温度感知、動き感知、工業監視、化学感知、排気ガス監視、セキュリティ用途からなる群から選択される、検出器の使用。
【図面の簡単な説明】
【0150】
本発明のさらなる任意の詳細及び特徴は、従属請求項と関連して続く好ましい例示的な実施形態の説明から明らかである。この文脈では、特定の特徴は、単独で、又は他の特徴と組み合わせて実施されてよい。本発明は、例示的な実施形態に限定されない。例示的な実施形態は、図に模式的に示されている。個々の図における同一の符号は、同一の要素又は同一の機能を有する要素、又はその機能に関して互いに対応する要素を指している。
【0151】
具体的には、以下の図においては：
【図1A】本発明による光センサの好ましい例示的な実施形態を示す図である。
【図1B】本発明による光センサの好ましい例示的な実施形態を示す図である。
【図2】本発明による光検出器の好ましい例示的な実施形態を示す図である。
【図3A】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図3B】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図3C】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図3D】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図3E】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【図3F】本発明による光センサの製造方法の例示的な実施形態を示す図である。
【0152】
例示的な実施形態
図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、本発明による光センサ１１０の例示的な実施形態を、側面図で高度に概略的に示す。したがって、光センサ１１０は、少なくとも１つの光導電性材料１１４の層１１２を含んでいる。特に、光導電性材料１１４の層１１２は、１０ｎｍ～１００μｍ、好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ、より好ましくは３００ｎｍ～５μｍの厚さを示すことができる。好ましい実施形態では、光導電性材料１１４の層１１２は、本質的に平坦な表面を含んでいてよいが、しかしながら、勾配又はステップなど、層１１２の表面の変化を示し得る他の実施形態も可能である。ここで、光導電性材料１１４の層１１２は、好ましくは、図３に関して以下に説明するように製造されることができる。しかし、他の製造方法も可能である。
図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、本発明による光センサ１１０の例示的な実施形態を、側面図で高度に概略的に示す。したがって、光センサ１１０は、少なくとも１つの光導電性材料１１４の層１１２を含んでいる。特に、光導電性材料１１４の層１１２は、１０ｎｍ～１００μｍ、好ましくは１００ｎｍ～１０μｍ、より好ましくは３００ｎｍ～５μｍの厚さを示すことができる。好ましい実施形態では、光導電性材料１１４の層１１２は、本質的に平坦な表面を含んでいてよいが、しかしながら、勾配又はステップなど、層１１２の表面の変化を示し得る他の実施形態も可能である。ここで、光導電性材料１１４の層１１２は、好ましくは、図３に関して以下に説明するように製造されることができる。しかし、他の製造方法も可能である。
【0153】
図１の例示的な実施形態では、光導電性材料１１４は、好ましくは、硫化カルコゲニド、セレン化カルコゲニド、テルル化カルコゲニド、及び三元カルコゲニドを含む群から選択されることができる少なくとも１つのカルコゲニドであってもよいし、又はそれらを含んでもよい。本明細書に記載の特に好ましい実施形態では、光導電性材料１１４は、硫化物、好ましくは硫化鉛（ＰｂＳ）、その固溶体及び／又はそのドープされた変形であるか、又はそれらを含む。好ましい光導電性材料１１４は、一般的に、赤外スペクトル範囲内で特有の吸収特性を示すことが知られているため、光センサ１１０は、好ましくは、赤外センサとして使用されることができる。しかしながら、本目的のための他の実施形態及び／又は他の光導電性材料、特にこの目的のために本文書の他の部分に記載された光導電性材料も実現可能である。
【0154】
さらに、本発明による光センサ１１０は、カバー１１６を備えており、該カバー１１６は、好ましくは完全に、光導電性材料１１４のアクセス可能な表面１１８を覆っている。すでに上述したように、カバー１１６は、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光センサ１１０又はその区画、特に光導電性材料１１４の劣化を回避するために、光導電性材料１１４に、特に気密パッケージとして、封入を提供するように適合されてよい。上述したように、カバー１１６は、少なくとも１つの金属含有化合物１２０を含むアモルファスカバーである。本明細書に記載の特に好ましい実施形態では、金属含有化合物１２０は、少なくとも１つのＡｌの酸化物又は少なくとも１つの水酸化物を含むことができ、それは式ＡｌＯｘ（ＯＨ）ｙ、０≦ｘ≦１．５及び０≦ｙ≦１．５、ｘ＋ｙ＝１．５とも表すことができる。この特定の実施形態において、カバー１１６は、１０ｎｍ～６００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは４０ｎｍ～１２０ｎｍ、最も好ましくは５０～９５ｎｍの厚さを示すことができる。この厚さの範囲は、特に、カバー１１６内の金属含有化合物１２０の量を反映し、それは光導電性材料１１４の封入を提供するという上述の機能を達成するのに有利であることが可能である。
【0155】
さらにこの特定の実施形態では、カバー１１６は、光導電性材料１１４の隣接表面１１８に対して共形（コンフォーマル）カバーであることができる。したがって、上記で定義したように、共形（コンフォーマル）カバーの厚さは、±５０ｎｍ、好ましくは±２０ｎｍ、最も好ましくは±１０ｎｍの偏差内で光導電性材料１１４の対応する表面１１８に従うことができ、この偏差は、カバー１１６の表面１２２の少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、最も好ましくは少なくとも９９％にわたって生じ、これによって、カバー１１６の表面１２２の上に存在し得る如何なる汚染又は不完全も除外することができる。
【0156】
図１Ａ及び図１Ｂのそれぞれにさらに示されているように、光導電性材料１１４の少なくとも１つの層は、好ましくは直接、少なくとも１つの基板１２４に適用され、該基板１２４は、好ましくは、絶縁基板であってもよく、又はそれを含んでいてもよい。ここで、基板１２４の厚さは、１０μｍ～２０００μｍ、好ましくは５０μｍ～１０００μｍ、より好ましくは１００μｍ～５００μｍとすることができる。より詳細に後述するように、基板１２４は、好ましくは、光学的に透明な材料１３２、特にガラス又は石英を含むことができる。しかし、赤外スペクトル範囲内において、部分的又は完全に光学的に透明であり得る他の基板材料も実現可能である。
【0157】
本発明によれば、基板１２４、基板１２４上に堆積された光導電性材料１１４の層１１２、及び光導電性材料１１４の層１１２を少なくとも被覆するカバー１１６は、スタック１２５を形成する。図１Ａ及び１Ｂに概略的に示されているように、基板１２４の表面のある広がりに垂直であり得る法線ベクトル１２６は、スタック１２５がそれによって配置され得る特定の方向として使用されることができる。したがって、基板１２４は、光導電性材料１１４の層１１２がその上に配置され得るベース層と考えることができ、その上にカバー１１６が、さらに、スタック１２５内の光導電性材料１１４の層１１２の上に配置されることができる。
【0158】
光導電性材料１１４の層１１２内の導電性を光学的に改変するために入射光ビーム１２７を光導電性材料１１４に到達させるため、カバー１１６及び基板１２４の少なくとも１つは、赤外スペクトル範囲又はその区域などの所望の波長範囲において光学的に透明である。図１Ａに概略的に示されているように、入射光ビーム１２７のビーム経路１２８は、光導電性材料１１４の層１１２内に直径１３０を有する光スポットを生成するために、カバー１１６を通過するように構成され得る。結果として、特に、カバー１１６が、適切な吸収特性を示すことにより、好ましくは所望の波長範囲内で光学的に透明であるように、金属含有化合物１２０を選択することが特に有利であり得る。さらに、カバー１１６に使用される金属含有化合物１２０及び基板１２４に適用される材料の一方又は両方が、光センサ１１０の両方向からの光ビーム１２７の感知を可能にするなどのように、所望の波長範囲内で光学的に透明な特性を示し得ることが好ましい場合がある。
【0159】
カバー１１６は、ＷＯ２０１８／０１９９２１Ａ１により、光導電性材料１１４のアクセス可能な表面１１８を覆ってよいが、２０１９年１月１８日に出願された欧州特許出願１９１５２５１１．２によれば、基板１２４のアクセス可能な表面１３４をさらに覆ってよい。好ましくは、カバー１１６は、光導電性材料１１４と基板１２４のすべてのアクセス可能な表面１１８、１３４にそれぞれ完全に接触する方式で、適用されることができる。特に、カバー１１６は、光導電性材料１１４の層１１２の上面及び側面、ならびに基板１２４の少なくとも側面に直接接触し得るように適用されてよい。しかし、光導電性材料１１４の封入を提供するための他の種類のもの、特に、気密パッケージとしての封入も可能である。その結果、カバー１１６は、このように光導電性材料１１４の層１１２又は基板１２４と周囲雰囲気との間の直接接触を防止し、これにより、湿度及び／又は酸素などの外的影響による光導電性材料１１４の劣化を回避することができる。
【0160】
図１Ａ及び図１Ｂにさらに示されているように、本発明による光センサ１１０は、少なくとも２つの個別の電気接点１３６、１３６’、すなわち、少なくとも１つの第１電気接点１３６及び少なくとも１つの第２電気接点１３６’を備えており、該電気接点１３６、１３６’は、光導電性材料１１４の層１１２に接触するように適合されている。この目的のために、電気接点１３６、１３６’は、第１電気接点１３６から光導電性材料１１４の層１１２を通して第２電気接点１３６’に、もしくはその逆に、電流を導くことができるように、又は、第１電気接点１３６及び第２電気接点１３６’を使用して光導電性材料１１４の層１１２に電圧を印加することができるように、構成及び配置されてよい。両方の目的のために、第１電気接点１３６は第２電気接点１３６’から電気的に絶縁され得る一方、第１電気接点１３６と第２電気接点１３６’の両方は光導電性材料１１４の層１１２と直接接続している。本明細書でさらに例示するように、カバー１１６は、電気接点１３６、１３６’が特に図１Ｂに示されているように、外部回路につながる可能性のある１つ以上のリード線１３８、１３８’などに結合可能に構成されるように、電気接点１３６、１３６’を少なくとも部分的に被覆することができる。
【0161】
電気接点１３６、１３６’のいずれか１つと光導電性材料１１４の層１１２との間の直接接続は、メッキ、溶接、はんだ付け、ワイヤボンディング、超音波熱圧着、ステッチボンディング、ボールボンディング、ウェッジボンディング、コンプライアントボンディング、熱圧着、陽極接合、直接ボンディング、プラズマ活性化接合、共晶接合、ガラスフリットボンディング、接着結合、過渡液相拡散接合、表面活性化接合、テープ自動接合、あるいは高導電性物質を接触領域に堆積させることなどの、電気接点を提供することができる、任意の既知のプロセスによって提供されることができる。電気接点１３６、１３６’を介する十分な電気伝導度を可能にする一方、同時に、電気接点１３６、１３６’の十分な機械的安定性を提供するために、電気接点１３６、１３６’は、好ましくは、金属である、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）又は金（Ａｕ）、前記金属のうちの少なくとも１つを含む合金、ならびにグラフェンからなる群から選択される少なくとも１つの電極材料を含むことができる。しかしながら、他の種類の電極材料も実現可能である。
【0162】
図１Ｂに概略的に示されるように、基板１２４は、好ましくは接着剤の薄膜１４０を介して、回路キャリア装置１４２、特にプリント回路基板（ＰＣＢ）１４４に取り付けられてよい。この目的のために、金ワイヤ、ベリリウムドープワイヤ、アルミニウムワイヤ、白金ワイヤ、パラジウムワイヤ、銀ワイヤ、又は銅ワイヤなどのワイヤを、回路キャリア装置１４２上のコンタクトパッド（ここでは示されていない）などの電気接点１３６、１３６’を結合するためのリード線１３８、１３８’として使用してもよい。図１Ｂに示されているような特に好ましい実施形態では、電気接点１３６、１３６’は、カバー１１６を通して結合可能であってよい。この特徴は、特に、カバー１１６の封入機能を向上させ、同時に、電気接点１３６、１３６’に安定性を与えることを可能にし得る。
【0163】
さらに本発明によれば、光センサ１１０によって含まれるスタック１２５は、特に選択された静的機械特性１４５を示し得る。ここで、スタック１２５に適用される入射静的力に対するスタック１２５の応答を指す静的機械特性１４５は、図３Ｃに関してより詳細に後述するように、本体に準静的なナノインデンター測定を行うことによってアクセス可能である。そこに示されているように、特に選択された侵入深さ、具体的には１００ｎｍ、３００ｎｍ、及び１０００ｎｍにおけるスタック１２５のヤング率及び硬度は、光センサ１１０によって含まれるスタック１２５の静的機械特性１４５を決定するための信頼できる指標と考えることができる。上記で既に示したように、驚くべきことに、光センサ１１０は、スタック１２５が以下の特性を有する場合に光センサ１１０が好ましい静的機械特性１４５を示すことが見出され、すなわち、スタック１２５の準静的なナノインデンター測定において、
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、好ましくは８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、より好ましくは８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、好ましくは６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、より好ましくは７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、好ましくは６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、より好ましくは７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
一方、硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、好ましくは１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、より好ましくは２．３７～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、好ましくは２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、より好ましくは２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａであり、好ましくは２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａであり、より好ましくは３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである場合に光センサ１１０が好ましい静的機械特性１４５を示すことが見出された。
ヤング率が、
侵入深さ１００ｎｍで７５ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、好ましくは８０ＧＰａ～１０２ＧＰａであり、より好ましくは８６ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで４７ＧＰａ～１２７ＧＰａであり、好ましくは６０ＧＰａ～１１４ＧＰａであり、より好ましくは７４ＧＰａ～１００ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで４９ＧＰａ～１１９ＧＰａであり、好ましくは６１ＧＰａ～１０７ＧＰａであり、より好ましくは７２ＧＰａ～９６ＧＰａであり、
一方、硬度は、
侵入深さ１００ｎｍで１．２０ＧＰａ～４．７０ＧＰａであり、好ましくは１．７８ＧＰａ～４．１２ＧＰａであり、より好ましくは２．３７～３．５３ＧＰａであり、
侵入深さ３００ｎｍで１．６０ＧＰａ～４．６０ＧＰａであり、好ましくは２．１０ＧＰａ～４．１０ＧＰａであり、より好ましくは２．６０ＧＰａ～３．６０ＧＰａであり、
侵入深さ１０００ｎｍで１．６０ＧＰａ～８．００ＧＰａであり、好ましくは２．６７ＧＰａ～６．９３ＧＰａであり、より好ましくは３．７３ＧＰａ～５．８７ＧＰａである場合に光センサ１１０が好ましい静的機械特性１４５を示すことが見出された。
【0164】
さらに光センサ１１０によって含まれるスタック１２５は、好ましくは、特に選択された誘電特性１４６を示すことができる。ここで、スタック１２５に適用される入射電磁波に対するスタック１２５の応答を指す誘電特性１４６は、図３Ｄに関してもより詳細に後述するマイクロ波反射率実験によってアクセス可能である。その結果、Ｓ１１反射率係数が、光センサ１１０によって含まれるスタック１２５の誘電特性１４６を決定するための信頼性の高い指標と考えられることができる。すでに述べたように、驚くべきことに、スタック１２５が以下の特性、すなわち、スタックの７５ＧＨｚのマイクロ波反射率実験において、反射率係数Ｓ１１が、－６．７０ｄＢ～－１．３０ｄＢであり、好ましくは－５．８０ｄＢ～－２．２０ｄＢであり、より好ましくは－４．９０ｄＢ～－３．１０ｄＢである特性を有する場合において、光センサ１１０が好ましい誘電特性１４６を示すことが見出された。
【0165】
さらに、光センサ１１０によって含まれるスタック１２５は、好ましくは、特に選択された組成１４８を示すことができる。図３に関してさらに詳細に後述するように、スタック１２５の波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸＳ）が、好ましくは、スタック１２５の組成１４８の特徴を決定するために採用されてよい。ここで、光センサ１１０に使用される光導電性材料１１４は、好ましくは、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形であってもよく、鉛カルコゲニドは、具体的には、硫化鉛（ＰｂＳ）であってよく、同時にカバー１１６は、「Ａｌ２Ｏ３」とも示される、酸化物、水酸化物、又はそれらの組み合わせから選択されるアルミニウム含有化合物を含むアモルファスカバーであってよい。これにより、スタック１２５のＷＤＸＳ測定のネットカウントが、図３Ｅに関して以下により詳細に説明するように、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値、及びＳ Ｋα１線のピーク最大値でそれぞれ決定されることができる。上で既に示したように、驚くべきことに、光センサ１１０は、スタックが電子線マイクロアナライザと２０ｋＶの加速電圧を用いたスタック１２５のＷＤＸＳ測定によって確認された組成１４８を含む場合に、すなわち、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡとの比が０．１１３～０．２７９、好ましくは０．１４１～０．２５１、より好ましくは、０．１６８～０．２２４であり、一方、ＰｂＳが特定の鉛カルコゲニドとして使用される特定の場合は、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡと、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線で測定されたネットカウント／ｓ・ｎＡの合計とのさらなる比が０．０８４１～０．１４５６、好ましくは０．０９４４～０．１３５４、より好ましくは０．１０４６～０．１２５１である場合に、好ましい特性を示すこと見出された。
【0166】
図２は、非常に概略的な方法で、好ましくは赤外線検出器としての使用に適合され得る本発明による光検出器１５０の例示的な実施形態を示している。しかし、他の実施形態も実現可能である。光検出器１５０は、より詳細に上述したような光センサ１００の少なくとも１つを含んでおり、該光センサ１００は、検出器１５０の光軸に沿って配置されてよい。具体的には、光軸は、光センサ１００の構成の対称軸及び／又は回転軸であってよい。光センサ１００は、検出器１５０のハウジング内に配置されてよい。さらに、少なくとも１つの転送装置が含まれていてもよく、好ましくは屈折レンズである。特に光軸に対して同心円状に配置されてよいハウジングの開口部は、好ましくは、検出器１５０の視野方向を規定し得る。
【0167】
さらに、光センサ１００は、光ビーム１２７によるセンサ領域１５２の照射に依存した方法で、少なくとも１つのセンサ信号を生成するように設計されている。ここで、検出器１５０は、直線のビーム経路又は傾斜したビーム経路、角度のついたビーム経路、分岐したビーム経路、偏向又は分割されたビーム経路、又は他の種類のビーム経路を有していてよい。さらに、光ビーム１２７は、各ビーム経路又は部分的なビーム経路に沿って１回又は繰り返し、一方向又は双方向に伝播することができる。
【0168】
ＦｉＰ効果によれば、光センサ１００は、同じ照射総出力であるとすると、センサ領域内の光ビーム１２７のビーム断面積１３０に依存するセンサ信号を提供することができる。しかしながら、他の種類の信号も可能である。上で示したように、センサ領域１５２は、光導電性材料１１４の層１１２の少なくとも１つ、好ましくは、鉛カルコゲニド、固溶体、及び／又はそのドープ変形を含んでよく、鉛カルコゲニドは、具体的には、硫化鉛（ＰｂＳ）であってよい。しかし、他の光導電性材料１１４、特に他のカルコゲニドを使用してもよい。センサ領域１５２における光導電性材料１１４の使用の結果、センサ領域１５２の電気伝導度は、同じ照射の総出力であるとすると、センサ領域１５２における光ビーム１２７のビーム断面に依存する。その結果、光ビーム１２７による衝突時に光センサ１１０によって提供される結果としてのセンサ信号は、センサ領域１５２における光導電性材料１１４の電気伝導度に依存してよく、したがって、センサ領域１５２における光ビーム１２７のビーム断面積１３０を決定することを可能にする。
【0169】
リード線１３８、１３８’が接合されているさらなる電気リード線１５４、１５４’を介して、センサ信号は評価装置１５６に伝送されてもよく、該評価装置１５６は、一般的に、光センサ１１０のセンサ信号を評価することによって、少なくとも１つの情報項目を生成するように設計されている。この目的のために、評価装置１５６は、センサ信号を評価するために、１つ以上の電子装置及び／又は１つ以上のソフトウェア構成要素を備えてよい。一般に、評価装置１５６は、データ処理装置１５８の一部であってよく、及び／又は、１つ以上のデータ処理装置１５８を含んでよい。評価装置１５６は、完全に又は部分的にハウジングに統合されてよく、及び／又は完全に又は部分的に、光センサ１００に無線又は有線方式で電気的に接続された別個の装置として具体化されてよい。評価装置１５６は、１つ以上の測定ユニット及び／又は１つ以上の評価ユニット及び／又は１つ以上の制御ユニット（ここでは図示せず）などの１つ以上の電子ハードウェア構成要素及び／又は１つ以上のソフトウェア構成要素など、１つ以上のさらなる追加の構成要素をさらに含み得る。
【0170】
【0171】
図３Ａに示されるように、基板１２４は、ベース層として提供され、その上に連続してさらなる層が堆積される。ここで、基板１２４の表面の広がりに垂直な法線ベクトル１２６は、スタック１２５が配置され得る特定の方向として使用することができる。好ましくは光学的に透明な材料１３２としてのガラスを含む光導電性材料１１４の層１１２を設ける前に、電気接点１３６、１３６’が、基板１２４上に、既知の蒸着技術によって提供され得る蒸着金属層の形で、生成されてよい。特に、蒸着金属層は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＡｕのうちの１つ以上を含んでよい。あるいは、電気接点１３６、１３６’は、グラフェンの層を含んでもよい。しかしながら、より詳細に上述したように、電気接点１３６、１３６’を生成する他の方法も実現可能である。
【0172】
図３Ａにさらに示されているように、光導電性材料１１４の層１１２が続いて提供される。この目的のために、光導電性材料１１４は、以下の手順に従って合成されることができる。結果として、０．０１５ｍｏｌ／Ｌのチオ尿素又はその置換生成物、０．０１５ｍｏｌ／Ｌの酢酸鉛、硝酸鉛又はその置換生成物、及び０．１５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム又はその置換生成物が反応容積中に溶解され、それによって室温で透明な溶液が得られる。従来技術から知られているように、上述の溶液を任意の順序で混合すると、硫化鉛（ＰｂＳ）は、３０℃を超える温度で、通常、均一で比較的滑らかな層が液体含有反応器の側壁及び底部に、あるいはその中に位置する任意の物体の壁に形成され得る方式で、溶液から析出する。
【0173】
しかし、混合沈殿溶液から硫化鉛（ＰｂＳ）が実際に沈殿する直前に、比較的多量の発生期酸素を脱気することができる添加剤、好ましくは過硫酸カリウム、過酸化水素、又は過ホウ酸ナトリウムの水溶液がそれへ加えられ、硫化鉛（ＰｂＳ）がそこから通常の方法で沈殿するが、セル内の直接の使用あるいはエージング又は低温ベーキングによってさらなる増感が可能な活性化された形で沈殿する。沈殿溶液と活性化剤は、好ましくは３５℃を超える温度で混合され、１～３時間撹拌され、その間に堆積が生じる。ここで、ＰｂＳを沈殿させるために溶液に添加されるモルで表される過硫酸イオン、過ホウ酸イオン、又は過酸化水素からの発生期酸素の量は、モルで表される浴中のＰｂＳの０．０１～０．５理論量であるのが好ましく、ここで、ＰｂＳの理論量は、硫化鉛へ鉛と硫黄沈殿化合物の全転化があった場合に形成される量である。
【0174】
硫化鉛（ＰｂＳ）層の形成後、エージングステップが、人工気候室中で、好ましくは約５０℃の温度及び７０％を超える湿度で任意で行われられることができ、これは光導電性能にとって有益であることが分かっている。堆積されエージングされた膜がさらにアニーリングによって、すなわち、真空又は空気中で約１００℃～１５０℃の温度で１～１００時間加熱されることによって、処理される場合、改善された光導電性が得られ得る。
【0175】
しかしながら、光導電性材料１１４の層１１２を提供する他の種類の方法も実現可能であり得る。
【0176】
図３Ｂは、特に封入層として機能するために、光導電性材料ＰｂＳ１１４の層１１２及び基板１２４のアクセス可能な表面１１８、１３４に、アモルファスカバー１１６として、金属含有化合物１２０を堆積することを概略的に示している。この目的のために、金属含有化合物１２０と反応するように適合された少なくとも１つの前駆体が適合されることができる。この好ましい実施形態では、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、又はＡＬＤとスパッタリングの組合せが、堆積方法として使用されている。あるいは、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスなどの他の蒸着プロセスも適用されることができる。
【0177】
本発明の好ましい実施形態では、カバー１１６は、ＡＬＤプロセス又はＡＬＤプロセスとスパッタリングプロセスの組合せによって生成されたＡｌ２Ｏ３を含む。あるいは、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３／．．．又はＡｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２／Ａｌ２Ｏ３／．．．のような積層体も生成されることができる。この特定の実施形態では、ＡＬＤプロセスは以下のプロセスパラメータ、
第１の前駆体：Ｈ２Ｏ；
第２の前駆体：Ａｌ（ＣＨ３）３（トリメチルアルミニウム、ＴＭＡ）；
温度約６０℃；
約７００サイクル
を適用して実行された。
第１の前駆体：Ｈ２Ｏ；
第２の前駆体：Ａｌ（ＣＨ３）３（トリメチルアルミニウム、ＴＭＡ）；
温度約６０℃；
約７００サイクル
を適用して実行された。
【0178】
図３Ｂにさらに示されるように、Ａｌ２Ｏ３含有カバー１１６が、光導電性ＰｂＳ層１１２のアクセス可能な表面１１８と、光導電性ＰｂＳ層１１２と接触し得る電気接点１３６、１３６’と、基板１２４のアクセス可能な表面１３４とを同時に被覆するような方式で、本発明に従って適用され得る。
【0179】
図３Ｂにさらに示されるように、スタック１２５は、今や、基板１２４を設け、光導電性材料１１４の層１１２を基板１２４上に堆積させ、続いてカバー１１６を少なくとも光導電性材料１１４の層１１２の上に堆積させることによって得られる。図３Ｂに概略的に示されるように、基板１２４の表面の広がりに垂直である法線ベクトル１２６は、本明細書では、スタック１２５の配置の特定の方向として使用される。
【0180】
本発明によれば、スタック１２５は、スタック１２５に適用される入射静的力に対するスタック１２５の応答に関して、特に選択された静的機械特性１４５を示す。ここで、スタック１２５の特に選択された静的機械特性１４５は、準静的なナノインデンター測定においてスタック１２５のヤング率及び硬度を測定することによって決定される。図３Ｃに概略的に示されるように、準静的なナノインデンター測定は、好ましくは、規格ＥＮ ＩＳＯ １４５７７－１：２０１５及びＥＮ ＩＳＯ １４５７７－４：２０１６に従って実行される、本体のヤング率の測定及び硬度の測定を含む。この目的のために、ナノインデンター１６０が使用され、ナノインデンターは、準静的なナノインデンター測定を行うために、スタック１２５の非常に小さな体積１６６に侵入するように設計されたチップ１６４を有するプローブ１６２を含む。この目的のために、ナノインデンター１６０のチップ１６４は、好ましくは、ピラミッド形状を備え、特にＥＮ ＩＳＯ １４５７７－２：２０１５規格に従ったベルコビッチチップ１６８が好ましい。したがって、スタック１２５のヤング率及び硬度は、ナノインデンター１６０を使用することによって測定され、それによって、上記でより詳細に提示されたスタック１２５の好ましい静的及び動的機械的特性１４５、１４６が測定される。しかしながら、ナノインデンター１６０によって測定されるスタック１２５のヤング率及び硬度が、上記のようなスタック１２５の好ましい静的機械特性１４５から逸脱し得る場合は、光センサ１１０の該特定の試料は、光検出器１５０におけるさらなる使用から拒否され得る。
【0181】
各侵入深さ１００ｎｍ、３００ｎｍ、１０００ｎｍにおけるヤング率と硬度の準静的なナノインデンター測定は、より詳細に上に示した選択基準に従って選択された３０個の個別の光センサでベルコビッチチップを用いて、それぞれ行われた。したがって、選択基準が、０．１％未満の相対的な暗抵抗変化を有し、０．１％未満の相対的な検出感度の変化を有し、０．１％未満の－１０Ｖから＋１０Ｖの間の線形抵抗からの暗抵抗の絶対的な最大偏差を示す光センサ１１０として定義された。表１に示すように、サイズでソートされた以下の値がこれら準静的なナノインデンター測定から得られたものである：
【0182】
【表1】
【0183】
これらの結果に基づいて、表２に示すような以下のパラメータが決定されることができ、ここで、符号「±」の後のそれぞれの値は、±１．５σを示し、σは対応する標準偏差を指す。
【0184】
【表2】
【0185】
さらに本発明によれば、スタック１２５は、スタック１２５に適用された入射電磁波に対するスタック１２５の応答に関して、特に選択された誘電特性１４６を示してもよい。ここで、スタック１２５の特に選択された誘電特性１４６は、マイクロ波反射測定実験において決定されてよい。図３Ｄに概略的に示されているように、スタック１２５の誘電特性１４６は、マイクロ波装置１７０を用いたマイクロ波反射測定実験において、Ｓ１１反射率係数を測定することによって決定される。ここで、マイクロ波装置１７０は、７５ＧＨｚの周波数で入射マイクロ波１７４を生成及び放出するマイクロ波エミッタ１７２を備えてよい。入射マイクロ波１７４は、スタック１２５に衝突することができ、スタック１２５は、その後、入射マイクロ波１７４の一部を反射マイクロ波１７６として反射し、反射マイクロ波１７６はマイクロ波受信機１７８によって検出されることができる。マイクロ波評価ユニット１８０は、ｄＢで１０ｌｏｇ（Ｐｒｅｆｌ／Ｐｉｎ）と定義されるＳ１１反射率係数を決定するために採用されてよく、ここでＰｉｎは、スタック１２５に衝突するマイクロ波エミッタ１７２によって提供される入射マイクロ波１７４の出力であり、Ｐｒｅｆｌは、スタック１２５によって反射され、マイクロ波受信機１７８によって測定される反射マイクロ波１７６の出力である。結果として、Ｓ１１反射率係数を測定することにより、スタック１２５の誘電体特性１４６が確実に決定されることができる。しかしながら、マイクロ波装置１７０によって測定されたスタック１２５のＳ１１反射率係数が、上に示したようなスタック１２５の好ましい誘電特性１４６から可能性として逸脱する場合は、該光センサ１１０の特定の試料は、光検出器１５０でのさらなる使用から拒否され得る。表３に示されるようにサイズでソートされた以下の値は、上に示したような選択基準に従って選択された３０個の個別の光センサでのマイクロ波反射測定実験から得られたものである：
【0186】
【表3】
【0187】
これらの結果に基づいて、Ｓ１１反射率係数の測定値は－４．００ｄＢ±２．７０ｄＢと決定されることができ、「±」の後のそれぞれの値は１．５σを示し、σは対応する標準偏差を指す。
【0188】
特に好ましい実施形態では、光導電性材料１１４は、具体的には、鉛カルコゲニド、特に、硫化鉛（ＰｂＳ）、固溶体、及び／又はそのドープ変形を含んでよく、同時に、カバー１１６は、Ａｌ２Ｏ３を含むアモルファスカバーであってよい。ここで、波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸＳ）は、ガラス基板１２４上に堆積されるＰｂＳ層１１２を覆うＡｌ２Ｏ３のカバー１１６を含むスタック１２５の組成１４８の決定を可能にする。図３Ｅに示すように、ＷＤＸＳ測定は、好ましくは、電子ビームマイクロアナライザ１８２を用いて行われることができる。電子ビームマイクロアナライザ１８２は、入射電子ビーム１８６を生成するための電子源１８４を含むことができ、入射電子ビーム１８６はスタック１２５に衝突する。その結果、スタック１２５はＸ線ビーム１８８を放出し、該Ｘ線ビーム１８８は、その後、正確な角度で既知の単結晶１９２を照射するために、コリメータ１９０でコリメートされてよく、該単結晶１９２は、Ｘ線ビーム１８８を回折して回折Ｘ線ビーム１９４にし、検出器１９６によって収集される。
【0189】
ここで、単結晶１９２、スタック１２５、及び検出器１９６は、ゴニオメーター（ここでは図示せず）に正確に取り付けられてよく、スタック１２５と単結晶１９２との間の距離は、単結晶１９２と検出器１９６との間の距離と等しくてよい。好ましくは、２０ｋＶの加速電圧が入射電子ビーム１８６に用いられてよい。さらに、特に入射電子ビーム１８６のエネルギーに応じて単結晶１９２を交換するための自動交換ユニット（ここでは図示せず）が使用されてよく、それによって、スタック１２５の組成１４８内の異なる成分の分析が可能になる。
【0190】
ＷＤＸＳ評価ユニット２００を使用することにより、ＷＤＸＳ測定のネットカウントは、Ａｌ Ｋα１線のピーク最大値、Ｐｂ Ｍα１線のピーク最大値、及びＳ Ｋα１線のピーク最大値においてそれぞれ決定されることができ、これにより、スタック１２５の組成１４８を確認することができる。しかしながら、電子ビームマイクロアナライザ１８２によって測定される示された線のピーク最大値が、上記のように好ましい値から逸脱している場合においては、該光センサ１１０の特定の試料は、光検出器１５０におけるさらなる使用から拒否され得る。
【0191】
Ａｌ２Ｏ３／ＰｂＳ層の組成１４８を特徴づけるために、ＷＤＸＳ測定が市販の電子ビームマイクロアナライザを用いて行われ、単結晶１９２の材料は、Ａｌ Ｋα１線の測定にはフタル酸タリウム（ＴＡＰ）から、Ｐｂ Ｍα１線及びＳ Ｋα１線の測定にはＨ型ペンタエリスリトール（ＰＥＴ Ｈ）からそれぞれ選択された。ＷＤＸＳの測定には、２０ｋＶの加速電圧、１５０ｎＡのビーム電流、最大ピークでの１００秒の測定時間、ピークの両側のバックグラウンドで２０秒の測定時間、３００μｍの測定スポット径が用いられた。ＷＤＸＳ測定のすべてのネットカウントは、Ａｌ Ｋα１線、Ｐｂ Ｍα１線、及びＳ Ｋα１線のそれぞれのピーク最大値で決定された。ＷＤＸＳ測定に使用された特定の電子ビームマイクロアナライザ１８２では、Ａｌ測定の場合、Ａｌ Ｋα１線のネットカウントは９０．９１８ｍｍで測定され、Ｐｂ測定の場合、Ｐｂ Ｍα１線のネットカウントは１６９．２９１ｍｍで測定され、Ｓ測定の場合、Ｓ Ｋα１線のネットカウントは１７２．１２４ｍｍで測定された。表４に示すように、サイズでソートされた以下の値が上記の選択基準に従って選択された３０個の個別の光センサに対するＷＤＸＳ実験から得られたものである。
【0192】
【表4】
【0193】
Ａｌ／Ｐｂのグロスカウント比は０．１９６±０．８３と決定され、一方Ａｌ／（Ｐｂ＋Ｓ）のネットカウント比は０．１１４２±０．３０７５と決定され、いずれも「±」の後のそれぞれの値は１．５σを示し、σは対応する標準偏差を指す。
【0194】
図３Ｆに示されるように、光導電性材料１１４の層１１２に電気的に接触する２つの電気接点１３６、１３６’は、好ましくは、カバー１１６を介して提供されてよい金ワイヤなどの導電性リード線１３８、１３８’によって、最終的に少なくとも１つの外部接続部に接合されてよい。しかしながら、上述のように、光導電性ＰｂＳ層１１２に電気接点１３６、１３６’を提供するための他の方法も実現可能であり、例えばアモルファスカバー１１６を堆積させる前に、すなわち、図３Ａ及び３Ｂに示されているように方法ステップ間の中間方法ステップで、リード線１３８、１３８’を既に提供することにより、実現可能である。製造後、スタック１２５は、全体として任意の方向に回転させることができるが、これはスタック１２５の配置及び組成１４８に影響を及ぼさないことができる。
【0195】
参照番号のリスト
１１０ センサ
１１２ 光導電性材料の層
１１４ 光導電性材料
１１６ カバー
１１８ 光導電性材料の層のアクセス可能な表面
１２０ 金属含有化合物
１２２ カバーの表面
１２４ 基板
１２５ スタック
１２６ 法線ベクトル
１２７ 光ビーム
１２８ ビーム経路
１３０ 光ビームの直径、ビーム断面積
１３２ 光学的に透明な材料
１３４ 基板のアクセス可能な表面
１３６、１３６’ 電気接点
１３８、１３８’ 電気接続リード
１４０ 接着剤の薄膜
１４２ 回路キャリア装置
１４４ プリント回路基板
１４５ 静的機械特性
１４６ 誘電特性
１４８ 組成
１５０ 光検出器
１５２ センサ領域
１５４、１５４’ さらなる電気リード線
１５６ 評価装置
１５８ 処理装置
１６０ ナノインデンター
１６２ プローブ
１６４ チップ
１６６ 体積
１６８ ベルコビッチチップ
１７０ マイクロ波装置
１７２ マイクロ波エミッタ
１７４ 入射マイクロ波
１７６ 反射マイクロ波
１７８ マイクロ波受信機
１８０ マイクロ波評価ユニット
１８２ 電子ビームマイクロアナライザ
１８４ 電子源
１８６ 入射電子ビーム
１８８ 放出されたＸ線ビーム
１９０ コリメータ
１９２ 単結晶
１９４ 回折Ｘ線ビーム
１９６ Ｘ線検出器
１９８ スポット径
２００ ＷＤＸＳ評価ユニット
１１０ センサ
１１２ 光導電性材料の層
１１４ 光導電性材料
１１６ カバー
１１８ 光導電性材料の層のアクセス可能な表面
１２０ 金属含有化合物
１２２ カバーの表面
１２４ 基板
１２５ スタック
１２６ 法線ベクトル
１２７ 光ビーム
１２８ ビーム経路
１３０ 光ビームの直径、ビーム断面積
１３２ 光学的に透明な材料
１３４ 基板のアクセス可能な表面
１３６、１３６’ 電気接点
１３８、１３８’ 電気接続リード
１４０ 接着剤の薄膜
１４２ 回路キャリア装置
１４４ プリント回路基板
１４５ 静的機械特性
１４６ 誘電特性
１４８ 組成
１５０ 光検出器
１５２ センサ領域
１５４、１５４’ さらなる電気リード線
１５６ 評価装置
１５８ 処理装置
１６０ ナノインデンター
１６２ プローブ
１６４ チップ
１６６ 体積
１６８ ベルコビッチチップ
１７０ マイクロ波装置
１７２ マイクロ波エミッタ
１７４ 入射マイクロ波
１７６ 反射マイクロ波
１７８ マイクロ波受信機
１８０ マイクロ波評価ユニット
１８２ 電子ビームマイクロアナライザ
１８４ 電子源
１８６ 入射電子ビーム
１８８ 放出されたＸ線ビーム
１９０ コリメータ
１９２ 単結晶
１９４ 回折Ｘ線ビーム
１９６ Ｘ線検出器
１９８ スポット径
２００ ＷＤＸＳ評価ユニット
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【国際調査報告】