カーボンナノチューブを赤外線検知部に活用した非冷却赤外線イメージセンサを開発

　日本電気株式会社（NEC）は，高純度半導体型カーボンナノチューブ（CNT）膜を，赤外線の検出部に適用した高感度非冷却赤外線イメージセンサの開発に世界で初めて成功した．

　赤外線イメージセンサは，赤外線を電気信号に変換して温度情報を取得する技術で，人や物体から放射される赤外線を検知することができる．そのため，人体のサーモグラフィー，構造物や食品等の検査機器，夜間における自動車の運転をサポートするナイトビジョン，航空機の航行支援システム，及び，防犯カメラなど，安全・安心な社会インフラの実現のため様々な領域で利用される．赤外線イメージセンサには，「冷却型」と「非冷却型」があり，前者は検出器を極低温に冷却して動作させ，後者は常温付近で動作させる．冷却型は高感度で応答性に優れるが，センサ内に冷却器を搭載する必要があるため大形・高価で電力消費が大きく，かつ，定期的な冷却器のメンテナンスが必要という課題がある．これに対して非冷却型は，冷却器が不要なために，小形・安価・低消費電力であるが，冷却型に比べて感度や応答性で劣るという課題がある．

　こうした中，NECは，独自技術である電界誘起層形成法（ELF法）により，単層CNT（図1(a)）から抽出した半導体型成分を薄膜化することで，温度に対しての抵抗値変化率（抵抗温度係数：TCR）が非常に大きくなるという特性を見いだした．そのCNT膜（図1(b)）を赤外線検出部に適用することで，高感度の非冷却赤外線イメージセンサの開発に成功した．