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SPECTROSCOPIC DEVICE, AND METHOD FOR DRIVING THE DEVICE

Foreign code F110003003
File No. S2010-0223-N0
Posted date May 10, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP060329
International publication number WO 2009/151004
Date of international filing Jun 5, 2009
Date of international publication Dec 17, 2009
Priority data
  • P2008-150614 (Jun 9, 2008) JP
Title SPECTROSCOPIC DEVICE, AND METHOD FOR DRIVING THE DEVICE
Abstract Provided is a spectroscopic device of a new constitution, which is suited for detecting precisely a fluorescent light emitted from an inspection object in a fluorometric analysis, such as a DNA. The spectroscopic device (10) comprises a spectroscopic sensor body (21) for outputting the quantity of charge corresponding to the intensity of such a light of a spectroscopy object as corresponds to the intensity of a light having a wavelength component of a wavelength specified with the value of a gate electrode or larger, and a floating diffusion unit (51) for outputting a voltage according to the quantity of charge outputted from the spectroscopic sensor body (21). The floating diffusion unit (51) includes a plurality of serially connected charge wells (53 and 55), for which output voltages are individually detected.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 入射光により電荷を発生する電荷発生層を備える分光センサ本体であって、前記電荷発生層においてその表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の電荷捕獲部と、前記電荷発生層においてその表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の電荷捕獲部と、を有する分光センサ本体と、
 該分光センサ本体で捕獲された電荷量に応じた電圧を出力するフローティングディフュージョン部であって、前記電荷が流れる1つのパスに対し間隔をあけて並列につながれた複数の電荷井戸を備え、前記電荷井戸毎に出力電圧が検出されるフローティングディフュージョン部と、を備えることを特徴とする分光装置。

【請求項2】 前記複数の電荷井戸において上流側の電荷井戸の容量が下流側の電荷井戸の容量より大きい、ことを特徴とする請求項1に記載の分光装置。

【請求項3】 前記分光センサの電荷発生層の表面には透光性の絶縁膜を介してゲート電極が配設され、該ゲート電極へ第1のゲート電圧を印加することにより前記電荷発生層を前記第1の電荷捕獲部として機能させ、第2のゲート電圧を印加することにより前記電荷発生層を前記第2の電荷捕獲部として機能させる、こと特徴とする請求項1又は2に記載の分光装置。

【請求項4】 前記分光センサ本体の第1の電荷捕獲部と第2の電荷捕獲部とは分離されており、異なる不純物濃度の電荷発生層を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の分光装置。

【請求項5】 検査対象を透過した励起光と、該励起光で励起された前記検査対象から放出される蛍光とを含む光を分光対象光とし、該分光対象光が入射されて電荷を発生する電荷発生層を備える分光センサ本体であって、前記電荷発生層においてその表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の電荷捕獲部と、前記電荷発生層においてその表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の電荷捕獲部と、を有する分光センサ本体と、
 該分光センサ本体で捕獲された電荷量に応じた電圧を出力するフローティングディフュージョン部であって、前記電荷が流れる1つのパスに対し間隔をあけて並列につながれた第1の電荷井戸及び第2の電荷井戸を備え、前記第1の電荷井戸は前記パスにおいて前記第2の電荷井戸より上流側に位置し、前記第1の電荷井戸は前記第2の電荷井戸より容量が大きく、かつ前記分光対象光により発生する電荷で常に満杯となり、前記第2の電荷井戸の出力電圧が検出される、ことを特徴とする蛍光分析用の分光装置。

【請求項6】 前記分光センサの電荷発生層の表面には透光性の絶縁膜を介してゲート電極が配設され、該ゲート電極へ第1のゲート電圧を印加することにより前記電荷発生層を前記第1の電荷捕獲部として機能させ、第2のゲート電圧を印加することにより前記電荷発生層を前記第2の電荷捕獲部として機能させる、こと特徴とする請求項5に記載の分光装置。

【請求項7】 前記分光センサ本体の第1の電荷捕獲部と第2の電荷捕獲部とは分離されており、異なる不純物濃度の電荷発生層を有する、ことを特徴とする請求項5に記載の分光装置。

【請求項8】 入射光により電荷を発生する電荷発生層を備える分光センサ本体であって、前記電荷発生層においてその表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の電荷捕獲部と、前記電荷発生層においてその表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の電荷捕獲部と、を有する分光センサ本体と、
 前記電荷が流れる1つのパスに対し間隔をあけて並列につながれた複数の電荷井戸を備え、前記分光センサ本体で捕獲された電荷量に応じた電圧を出力するフローティングディフュージョン部と、を備える分光装置を駆動する方法であって、
 前記第1の電荷捕獲部で捕獲した電荷を前記分光センサ本体から前記パスへ送出したとき、電荷で満杯にならない最上流の電荷井戸を特定して、その出力電圧を第1の電圧として保存するステップと、
 前記第2の電荷捕獲部で捕獲した電荷を前記センサ本体から前記パスへ送出し、前記特定された電荷井戸の出力電圧の第2の電圧として保存するステップと、を含む駆動方法。

【請求項9】 入射光により電荷を発生する電荷発生層を備える分光センサ本体と該分光センサ本体で捕獲された電荷量に応じた電圧を出力するフローティングディフュージョン部とを備える分光装置であって、
 前記分光センサ本体と前記フローティングディフュージョン部とは半導体基板表面に形成され、前記電荷発生層は第1の導電型にドープされ、前記フローティングディフュージョン部を構成する第1の電荷井戸及び第2の電荷井戸とは前記第2の導電型にドープされ、
 前記電荷発生層、前記第1の電荷井戸及び前記第2の電荷井戸は仮想同一線上にそれぞれ第1及び第2のトランスファーゲート領域を介在して形成され、
 前記電荷発生層の表面には透光性の絶縁膜を介してゲート電極が配置され、前記第1及び第2の電荷井戸にはそれぞれ電圧検出回路が接続され、前記第1及び第2のトランスファーゲート領域にはそれぞれ絶縁膜を介して第1及び第2のトランスファーゲート電極が配置されている、ことを特徴とする分光装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • National University Corporation TOYOHASHI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • SAWADA, Kazuaki
  • ISHII, Hiroyasu
  • MARUYAMA, Yuki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CL(UTILITY MODEL),CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
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