光導天線、太赫茲波產生裝置、拍攝裝置、成像裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及光導天線、太赫茲波產生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置，其中，光導天線是被脈沖光照射從而產生太赫茲波的光導天線，具備：由第一導電型的半導體材料構成的第一導電層、由第二導電型的半導體材料構成的第二導電層、位于上述第一導電層和上述第二導電層之間的半導體層、與上述第一導電層連接的第一電極以及與上述第二導電層連接的第二電極，上述半導體層包含：入射面，其位于成為法線方向與上述第一導電層、上述半導體層以及上述第二導電層的層疊方向正交的狀態的側面并供上述脈沖光入射；和射出面，其位于上述半導體層的側面的與上述入射面不同的位置并供上述太赫茲波射出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光導天線、太赫茲波產生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置。
技術介紹
近些年，具有IOOGHz以上、30THz以下的頻率的電磁波亦即太赫茲波受到關注。例如，能夠將太赫茲波用于成像、分光計測等各種計測、非破壞性檢查等。產生該太赫茲波的太赫茲波產生裝置具有:產生具有亞皮秒(數百飛秒)左右的脈沖寬度的光脈沖(脈沖光)的光源裝置和通過被由光源裝置產生的光脈沖照射來產生太赫茲波的光導天線。作為上述光導天線，例如專利文獻I公開了具有由η型半導體層、i型半導體層和P型半導體層按此順序層疊而成的層疊體(pin構造)的太赫茲波產生元件(光導天線)。在該光導天線中，若經由形成于在P型半導體層上設有的電極的開口，向P型半導體層照射光脈沖，則太赫茲波從i型半導體層的整個側面呈放射狀射出。在上述專利文獻I所記載的光導天線中，能夠針對使用低溫生長GaAs(LT — GaAs)基板制造而成的偶極子形狀光導天線(PCA)，使產生的太赫茲波的強度增大10倍左右。然而，在專利文獻I所述的光導天線中，向P型半導體層照射光脈沖，透過了該P型半導體層的光脈沖入射至i型半導體層，所以存在光脈沖的一部分被P型半導體層吸收，由此使太赫茲波的產生效率降低的問題。專利文獻1:日本特開2007 - 300022號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供能夠比以往高效地產生太赫茲波的光導天線、太赫茲波產生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置。這樣的目的通過下述的本專利技術實現。本專利技術的光導天線的特征在于，是被脈沖光照射從而產生太赫茲波的光導天線，具備:第一導電層，其由包含第一導電型的雜質的半導體材料構成；第二導電層，其由包含與所述第一導電型不同的第二導電型的雜質的半導體材料構成；半導體層，其位于所述第一導電層和所述第二導電層之間，且由與所述第一導電層的半導體材料相比，載流子濃度低的半導體材料或與所述第二導電層的半導體材料相比，載流子濃度低的半導體材料構成；第一電極，其與所述第一導電層電連接；以及第二電極，其與所述第二導電層電連接，所述半導體層包括:入射面，其位于成為法線方向與所述第一導電層、所述半導體層以及所述第二導電層的層疊方向正交的狀態的側面并供所述脈沖光入射；和射出面，其位于所述半導體層的側面的與所述入射面不同的位置并供所述太赫茲波射出。由此，光脈沖(脈沖光)不經由含有第一雜質的半導體層、含有第二雜質的半導體層，而直接入射至半導體層，所以能夠防止光脈沖被含有第一雜質的半導體層、含有第二雜質的半導體層吸收，能夠高效地產生太赫茲波。另外，能夠使該光導天線和產生光脈沖的光源在基板上與該基板一體形成，來制造太赫茲波產生裝置，由此，能夠實現太赫茲波產生裝置的小型化。另外，能夠在使光源和光導天線形成于基板上時進行光源和光導天線的對位，由此，能夠容易制造太赫茲波產生>J-U ρ α裝直。在本專利技術的光導天線中，優選上述半導體在從上述層疊方向觀察時，呈從上述入射面朝向上述射出面的方向成為長邊方向的縱長形狀。由此，利用半導體層能夠沿該半導體層的長邊方向引導太赫茲波，由此，能夠產生具有指向性的太赫茲波。在本專利技術的光導天線中，優選上述半導體層具有如下部位，即在從上述層疊方向觀察時，隨著從上述入射面朝向上述半導體層的射出太赫茲波的射出面，與從上述入射面朝向上述射出面的方向正交的方向的上述半導體層的寬度逐漸增大的部位。由此，利用半導體層能夠高效地引導太赫茲波。在本專利技術的光導天線中，優選以上述第二導電層的側面與上述半導體層的上述入射面位于同一平面上的方式設置上述第二導電層，并且僅設置于上述半導體層上的一部分上，上述第二導電層具有與上述層疊方向垂直的法線。由此，僅在半導體層的入射面側的一部分產生太赫茲波，所以能夠抑制在半導體層內的太赫茲波彼此的干涉。在本專利技術的光導天線中，優選具有覆蓋層，該覆蓋層覆蓋具有與上述層疊方向垂直的法線的上述半導體層的 側面。由此，能夠防止半導體層的腐蝕。在本專利技術的光導天線中，優選上述覆蓋層的設置于上述射出面的上述覆蓋層的構成材料的相對介電常數比上述半導體層的上述半導體材料的相對介電常數高。由此，由于太赫茲波具有要在介電常數更高的物質中前進的性質，所以在半導體層中產生的太赫茲波能夠可靠地從該半導體層的射出面射出。在本專利技術的光導天線中，優選上述半導體層的半導體材料是III一 V族化合物半導體。由此，能夠產生高強度的太赫茲波。本專利技術的太赫茲波產生裝置具備:本專利技術的光導天線和產生上述脈沖光的光源。由此，能夠提供具有上述本專利技術的效果的太赫茲波產生裝置。在本專利技術的太赫茲波產生裝置中優選為，具有基板，上述光源以及上述光導天線分別在上述基板上與該基板一體形成。由此，能夠實現太赫茲波產生裝置的小型化。另外，能夠在使光源和光導天線形成于基板上時進行該光源和光導天線的對位，由此，能夠容易制造太赫茲波產生裝置。本專利技術的拍攝裝置的特征在于，具備:本專利技術的光導天線、產生上述脈沖光的光源以及對從上述光導天線射出且被對象物反射的太赫茲波進行檢測的太赫茲波檢測部。由此，能夠提供具有上述本專利技術的效果的拍攝裝置。本專利技術的成像裝置的特征在于，具備:本專利技術的光導天線、產生上述脈沖光的光源、對從上述光導天線射出并透過對象物或者被上述對象物反射的太赫茲波進行檢測的太赫茲波檢測部以及根據上述太赫茲波檢測部的檢測結果而生成上述對象物的圖像的圖像形成部。由此，能夠提供具有上述本專利技術的效果的成像裝置。本專利技術的計測裝置的特征在于，具備:本專利技術的光導天線、產生上述光脈沖的光源、對從上述光導天線射出并透過對象物或者被上述對象物反射的太赫茲波進行檢測的太赫茲波檢測部以及根據上述太赫茲波檢測部的檢測結果而計測上述對象物的計測部。由此，能夠提供具有上述本專利技術的效果的計測裝置。附圖說明圖1是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第一實施方式的圖。圖2是圖1所示的太赫茲波產生裝置的光導天線的俯視圖。圖3是圖1所示的太赫茲波產生裝置的光源裝置的剖面立體圖。圖4是圖3中的A — A線的剖視圖。圖5是圖3中的B— B線的剖視圖。圖6是表示圖1所示的太赫茲波產生裝置的光導天線中的i型半導體層的其他構成例的俯視圖。圖7是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第二實施方式的圖。圖8是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第三實施方式的圖。圖9是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第四實施方式的圖。圖10是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第五實施方式的剖視圖。圖11是表示本專利技術的成像裝置的實施方式的框圖。圖12是表示圖11所示的成像裝置的太赫茲波檢測部的俯視圖。圖13是表示對象物的太赫茲帶的頻譜的曲線圖。圖14是表示對象物的物質A、B以及C的分布的圖像的圖。圖15是表示本專利技術的計測裝置的實施方式的框圖。圖16是表示本專利技術的拍攝裝置的實施方式的框圖。圖17是表示本專利技術的拍攝裝置的實施方式的立體圖。具體實施例方式以下結合附圖所示的優選的實施方式，對本專利技術的光導天線、太赫茲波產生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置進行詳細說明。第一實施方式圖1是表示本專利技術的太赫茲波產生裝置的第一實施方式的圖。在該圖1中，示出光導天線的沿圖2中的S — S線的剖視圖、光源裝置的框圖。圖2是圖1所示的太赫茲波產生裝置的光導天線的俯視圖，圖3是圖1所示的太赫茲波產生裝置的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光導天線，其特征在于，是被脈沖光照射從而產生太赫茲波的光導天線，具備：第一導電層，其由包含第一導電型的雜質的半導體材料構成；第二導電層，其由包含與所述第一導電型不同的第二導電型的雜質的半導體材料構成；半導體層，其位于所述第一導電層和所述第二導電層之間，且由與所述第一導電層的半導體材料相比載流子濃度低的半導體材料或與所述第二導電層的半導體材料相比載流子濃度低的半導體材料構成；第一電極，其與所述第一導電層電連接；以及第二電極，其與所述第二導電層電連接，所述半導體層包括：入射面，其位于成為法線方向與所述第一導電層、所述半導體層以及所述第二導電層的層疊方向正交的狀態的側面并供所述脈沖光入射；和射出面，其位于所述半導體層的側面的與所述入射面不同的位置并供所述太赫茲波射出。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：富岡纮斗，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：