CN104236721A - 太赫兹波检测装置、照相机、成像装置以及测量装置 - Google Patents

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CN104236721A CN201410232960.0A CN201410232960A CN104236721A CN 104236721 A CN104236721 A CN 104236721A CN 201410232960 A CN201410232960 A CN 201410232960A CN 104236721 A CN104236721 A CN 104236721A
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Abstract

本发明涉及太赫兹波检测装置、照相机、成像装置以及测量装置，能够将太赫兹波高精度地转换成电信号。具备：基底基板(2)、和排列在基底基板(2)的上方的多个第一检测元件(9)，第一检测元件(9)具有吸收太赫兹波(15)而产生热的吸收部(42)、和将由吸收部(42)产生的热转换成电信号的转换部(34)，吸收部(42)具有电介质层(40)、设置在电介质层(40)的一个面的第一金属层(41)、和设置在电介质层(40)的另一个面的第二金属层(33)，多个第一检测元件(9)被排列成在相邻的吸收部(42)之间发生了衍射的太赫兹波(15)入射至电介质层(40)。

Description

太赫兹波检测装置、照相机、成像装置以及测量装置
技术领域
本发明涉及太赫兹波检测装置、照相机、成像装置以及测量装置。
背景技术
吸收光并将其转换为热，再将热转换为电信号的光传感器已被利用。而且，在专利文献1中公开有一种针对特定的波长提高了灵敏度的光传感器。由此可见，光传感器具备吸收光而产生热的吸收部、和将热转换为电信号的转换部。
吸收部呈长方体的形状，在吸收部的一面以栅格状并按规定的周期设置有凹凸。照射到吸收部的光发生衍射或者散射而产生光的多重吸收。而且，特定的波长的光被吸收部吸收。由此，吸收部能够对特定的波长的光的光强度作出反应而将光转换成热。对一个吸收部设置有一个转换部。而且，转换部将吸收部的温度的变化转换为电信号。该特定的波长取4μm前后的波长，凹凸的周期为1.5μm前后。
近年来，具有100GHz以上30THz以下的频率的光即太赫兹波备受关注。太赫兹波例如能够应用于成像、光谱测量等各种测量、无损检测等。
专利文献1：日本特开2013－44703号公报
太赫兹波是波长为30μm～1mm的较长的光。当检测太赫兹波时，在专利文献1的方式中光传感器变大。而且，忧郁吸收部的热容增大，所以反应速度变慢，光传感器成为检测精度较低的传感器。鉴于此，期望在检测太赫兹波时也能够高精度地转换为电信号的太赫兹波检测装置。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的，能够作为以下的方式或者应用例来实现。
[应用例1]
本应用例涉及的太赫兹波检测装置的特征在于，具备基板、和在上述基板的上方排列的多个检测元件，上述检测元件具有吸收太赫兹波而产生热的吸收部、和将由上述吸收部产生的热转换为电信号的转换部，上述吸收部具有电介质层、设置在上述电介质层的一个面的第一金属层、以及设置在上述电介质层的另一个面的第二金属层，上述多个检测元件被排列成在相邻的上述吸收部间发生了衍射的上述太赫兹波入射至上述电介质层。
根据本应用例，太赫兹波检测装置具备基板，在基板上方排列有多个检测元件。检测元件具备吸收部和转换部。吸收部吸收太赫兹波而产生热。吸收部根据照射到吸收部的太赫兹波的量来产生热。转换部将由吸收部产生的热转换为电信号。因此，转换部输出与照射到吸收部的太赫兹波的量对应的电信号。
吸收部的构造为由第一金属层和第二金属层夹持电介质层的方式。在向电介质层入射太赫兹波时，太赫兹波在电介质层的内部行进。太赫兹波在第一金属层、电介质层、以及第二金属层之间反射。而且，在太赫兹波反复反射地在电介质层的内部行进的过程中，能量被电介质层吸收而转换成热。因此，照射太赫兹波检测装置的太赫兹波被吸收部高效地吸收且能量被转换为热。
因为排列有检测元件，所以也排列有第一金属层以及第二金属层。而且，相邻的第一金属层之间和相邻的第二金属层之间对于太赫兹波作为狭缝发挥作用。因此，在吸收部之间，太赫兹波改变行进方向而高效地进入吸收部。结果，太赫兹波检测装置能够将被照射的太赫兹波高精度地转换为电信号。
[应用例2]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，上述第一金属层相互分离地被以规定的周期排列，上述周期比被上述吸收部吸收的上述太赫兹波在真空中的波长短。
根据本应用例，第一金属层被以比真空中的太赫兹波的波长小的周期配置。由此，由于相邻的第一金属层之间的间隔较窄，所以太赫兹波容易发生衍射。因此，能够使太赫兹波容易地进入吸收部内。
[应用例3]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，上述第二金属层与对上述转换部转换后的上述电信号进行传递的布线连接。
根据本应用例，第二金属层与传递电信号的布线连接。因此，吸收部中产生的热在第二金属层中传导而被吸收部除去。因此，由于可抑制热滞留在吸收部，所以太赫兹波检测装置能够高响应性地将太赫兹波的照射转换为电信号。
[应用例4]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，在上述第一金属层与上述第二金属层之间具备从上述第一金属层向上述第二金属层传导热的由金属构成的柱状部。
根据本应用例，在第一金属层与第二金属层之间设置有由金属构成的柱状部。而且，第一金属层的热在柱状部、第二金属层以及布线中传导而被从吸收部除去。因此，由于可抑制热滞留在吸收部，所以太赫兹波检测装置能够高响应性地将太赫兹波的照射转换为电信号。
[应用例5]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，在俯视上述基板时上述柱状部的宽度是上述第一金属层的长度的1/50以上且1/5以下，是上述第二金属层的长度的1/50以上且1/5以下。
根据本应用例，柱状部的宽度是第一金属层的长度的1/50以上且1/5以下，是第二金属层的长度的1/50以上且1/5以下。在柱状部的宽度处于该范围时，能够使吸收部的热被高效地除去，不妨碍太赫兹波被第一金属层以及第二金属层反射。
[应用例6]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，具备支承上述吸收部以及上述转换部的支承基板、和支承上述支承基板使该支承基板与上述基板分离的支承部。
根据本应用例，支承部对支承基板进行支承而使其远离基板。由此，能够使吸收部以及转换部的热传导至基板的速度变慢。因此，由于能够使检测元件的温度维持为适于太赫兹波的检测的温度，所以太赫兹波检测装置能够高精度地将被照射的太赫兹波转换为电信号。
[应用例7]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，上述电介质层的材质是二氧化硅，上述支承部具有与上述支承基板连接的柱状的臂部，在上述支承基板设置有一个检测元件，上述检测元件所排列的方向上的上述第一金属层的长度以及上述电介质层的长度比被上述吸收部吸收的上述太赫兹波在真空中的波长短且比10μm长。
根据本应用例，支承基板与支承部的臂部连接。第一金属层的长度以及电介质层的长度比真空中的太赫兹波的波长短。其中，第一金属层的长度以及电介质层的长度表示当存在多个排列的方向时最短的位置的长度。由此，能够减轻检测元件的重量。而且，能够使臂部变细。或者，能够使臂部变长。由于在臂部较细时或者臂部较长时，热难以传导，所以检测元件能够容易地检测热。另外，检测元件的长度比10μm长。由此，由于太赫兹波通过第一金属层以及第二金属层进行多重反射，所以吸收部能够高效地吸收太赫兹波。结果，检测元件能够高灵敏度地检测太赫兹波。
[应用例8]
在上述应用例涉及的太赫兹波检测装置中，上述电介质层的材质是二氧化硅，上述支承部具有与上述支承基板连接的柱状的臂部，在上述支承基板设置有一个检测元件，上述检测元件所排列的方向的上述第一金属层的长度以及上述电介质层的长度比被上述吸收部吸收的上述太赫兹波的振幅的2倍的长度短且比10μm长。
根据本应用例，支承基板与支承部的臂部连接。第一金属层的长度以及电介质层的长度比太赫兹波的振幅的2倍的长度短。其中，在太赫兹波是椭圆偏振光时，太赫兹波的振幅表示椭圆的长轴方向的振幅。由此，由于能够减轻检测元件的重量，所以能够使臂部变细。或者，能够使臂部增长。由于在臂部较细时或者臂部较长时，热难以传导，所以检测元件能够容易地检测热。另外，第一金属层的长度比10μm长。由此，由于太赫兹波通过第一金属层以及第二金属层进行多重反射，所以吸收部能够高效地吸收太赫兹波。结果，检测元件能够高灵敏度地检测太赫兹波。
[应用例9]
本应用例涉及的照相机其特征在于，具备：太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；太赫兹波检测部，其检测从上述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的上述太赫兹波或者被上述对象物反射后的上述太赫兹波；以及存储部，其存储上述太赫兹波检测部的检测结果，上述太赫兹波检测部是上述任意一项所述的太赫兹波检测装置。
根据本应用例，从太赫兹波产生部射出的太赫兹波照射对象物。太赫兹波在透过了对象物或者被对象物反射后，照射太赫兹波检测部。太赫兹波检测部将太赫兹波的检测结果输出至存储部，存储部存储检测结果。太赫兹波检测部使用上述所述的太赫兹波检测装置。因此，本应用例的照相机能够成为具备将被照射的太赫兹波高精度地转换为电信号的太赫兹波检测装置的装置。
[应用例10]
本应用例涉及的成像装置其特征在于，具备：太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；太赫兹波检测部，其检测从上述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的上述太赫兹波或者被上述对象物反射后的上述太赫兹波；以及图像形成部，其基于上述太赫兹波检测部的检测结果，生成上述对象物的图像，上述太赫兹波检测部是上述任意一项所述的太赫兹波检测装置。
根据本应用例，从太赫兹波产生部射出的太赫兹波照射对象物。太赫兹波在透过了对象物或者被对象物反射后，照射太赫兹波检测部。太赫兹波检测部将太赫兹波的检测结果输出至图像形成部，图像形成部使用检测结果来生成对象物的图像。太赫兹波检测部是上述所述的太赫兹波检测装置。因此，本应用例的成像装置能够成为具备将被照射的太赫兹波高精度地转换为电信号的太赫兹波检测装置的装置。
[应用例11]
本应用例涉及的测量装置其特征在于，具备：太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；太赫兹波检测部，其检测从上述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的上述太赫兹波或者被上述对象物反射后的上述太赫兹波；以及测量部，其基于上述太赫兹波检测部的检测结果来测量上述对象物，上述太赫兹波检测部是上述任意一项所述的太赫兹波检测装置。
根据本应用例，从太赫兹波产生部射出的太赫兹波照射对象物。太赫兹波在透过了对象物或者被对象物反射后，照射太赫兹波检测部。太赫兹波检测部将太赫兹波的检测结果输出至测量部，测量部使用检测结果来测量对象物。太赫兹波检测部是上述所述的太赫兹波检测装置。因此，本应用例的测量装置能够成为具备将被照射的太赫兹波高精度地转换为电信号的太赫兹波检测装置的装置。
附图说明
图1涉及第一实施方式，图1(a)是表示太赫兹波检测装置的构造的示意俯视图，图1(b)是表示像素的构造的主要部分放大图。
图2(a)是用于说明第一检测元件的配置的示意俯视图，图2(b)以及图2(c)是用于说明太赫兹波的示意图。
图3(a)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图，图3(b)是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。
图4是用于说明第一检测元件的制造方法的示意图。
图5是用于说明第一检测元件的制造方法的示意图。
图6是用于说明第一检测元件的制造方法的示意图。
图7是用于说明第一检测元件的制造方法的示意图。
图8涉及第二实施方式，图8(a)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图，图8(b)是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。
图9是表示第三实施方式涉及的第一检测元件的构造的示意俯视图。
图10是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。
图11涉及第四实施方式，图11(a)以及图11(b)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图。
图12涉及第五实施方式，图12(a)是表示成像装置的结构的框图，图12(b)是表示对象物在太赫兹波段下的光谱的图。
图13是表示对象物的物质A、B、以及C的分布的图像的图。
图14是表示第六实施方式涉及的测量装置的结构的框图。
图15是表示第七实施方式涉及的照相机的结构的框图。
具体实施方式
在本实施方式中，根据图1～图15对太赫兹波检测装置的特征例进行说明。以下，根据附图对实施方式进行说明。另外，为了各附图中的各部件在各附图上成为能够识别的程度的大小，按照各部件使比例尺不同地图示。
(第一实施方式)
根据图1～图7，对第一实施方式涉及的太赫兹波检测装置进行说明。图1(a)是表示太赫兹波检测装置的构造的示意俯视图。如图1(a)所示，太赫兹波检测装置1具备作为四边形的基板的基底基板2，在基底基板2的周围设置有框部3。框部3具有保护基底基板2的功能。在基底基板2以栅格状排列有像素4。像素4的行数以及列数并不特别限定。像素4的个数较多的情况能够高精度地识别被检测物的形状。在本实施方式中，为了容易理解图，太赫兹波检测装置1为具备16行16列的像素4的装置。
图1(b)是表示像素的构造的主要部分放大图。如图1(b)所示，像素4由第一像素5、第二像素6、第三像素7以及第四像素8构成。在俯视基底基板2时(从基底基板2的板厚方向观察)，第一像素5～第四像素8分别为四边形，且为相同的面积。而且，第一像素5～第四像素8配置在被经过像素4的重心的线4等分的位置。
在第一像素5中，作为检测元件的第一检测元件9被配置成4行4列的栅格状，在第二像素6中，作为检测元件的第二检测元件10被配置成4行4列的栅格状。在第三像素7中，作为检测元件的第三检测元件11被配置成4行4列的栅格状，在第四像素8中，作为检测元件的第四检测元件12被配置成4行4列的栅格状。第一检测元件9～第四检测元件12为相同的构造，在俯视基底基板2时的大小不同。第二检测元件10为比第一检测元件9大的元件的元件，第三检测元件11为比第二检测元件10大的元件。而且，第四检测元件12为比第三检测元件11大的元件。
第一检测元件9～第四检测元件12在俯视基底基板2时的大小与所检测的太赫兹波的共振频率之间存在相关性。较大的检测元件与较小的检测元件相比能够检测波长较长的太赫兹波。将第一检测元件9、第二检测元件10、第三检测元件11、第四检测元件12检测的太赫兹波的波长分别设为第一波长、第二波长、第三波长、第四波长。此时，第四波长在这些波长中是最长的波长，接下来按从大到小的顺序为第三波长、第二波长，第一波长在这些波长中为最短的波长。
在像素4中配置有第一检测元件9～第四检测元件12这4种检测元件。因此，太赫兹波检测装置1能够检测第一波长～第四波长这4种波长的太赫兹波。由于第一检测元件9～第四检测元件12是相同的构造，所以对第一检测元件9的构造进行说明，省略第二检测元件10～第四检测元件12的说明。
图2(a)是用于说明第一检测元件的配置的示意俯视图。图2(b)以及图2(c)是用于说明太赫兹波的示意图。如图2(a)所示，在第一像素5中，第一检测元件9被配置成4行4列的栅格状。在各行中，第一检测元件9以间隔恒定的周期的方式被配置。将该周期设为作为周期的第一周期13。在各列中，第一检测元件9以间隔恒定的周期的方式被配置。将该周期设为作为周期的第二周期14。若太赫兹波15到达第一检测元件9则发生衍射而进入第一检测元件9的内部。相邻的第一检测元件9之间的部分变窄，对于太赫兹波15作为狭缝发挥作用。因此，所照射的太赫兹波15的行进方向在第一检测元件9的端部被变更为朝向第一检测元件9的内部的方向。
如图2(b)所示，太赫兹波15是在真空中维持恒定的波长15a而行进的光。而且，太赫兹波15为被第一像素5检测的光。此时，优选第一周期13以及第二周期14比波长15a短。在第一周期13以及第二周期14比波长15a短时，与比波长15a长时相比，相邻的第一检测元件9之间对于太赫兹波15作为狭缝发挥作用。由此，第一像素5能够提高检测灵敏度。
如图2(c)所示，有时太赫兹波15是偏振光。偏振光存在椭圆偏振光、直线偏振光。将此时的偏振光的长边方向设为偏振光方向15b。偏振光方向15b成为与太赫兹波15的行进方向正交的方向。而且，将偏振光方向15b的太赫兹波15的长度的一半长度设为振幅15c。此时，优选第一周期13以及第二周期14比振幅15c的2倍的长度短。在第一周期13以及第二周期14比振幅15c的2倍的长度短时，与比振幅15c的2倍的长度长时相比，相邻的第一检测元件9之间对于太赫兹波15作为狭缝发挥作用。由此，第一像素5能够提高检测灵敏度。
图3(a)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图，图3(b)是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。图3(b)是沿着图3(a)的A－A’线的剖视图。如图3所示，在基底基板2上设置有第一绝缘层16。基底基板2的材质是硅，第一绝缘层16的材质并不特别限定，能够使用氮化硅、碳氮化硅、二氧化硅等。在本实施方式中例如使用了二氧化硅。在基底基板2的第一绝缘层16侧的面形成有布线、驱动电路等电路。通过第一绝缘层16覆盖基底基板2上的电路来防止预定以外的电流的流动。
在第一绝缘层16上竖立设置有第一柱部17以及第二柱部18。第一柱部17以及第二柱部18的材质是与第一绝缘层16相同的材质。第一柱部17以及第二柱部18的形状为使四角锥的顶点平坦后的角锥台的形状。在第一绝缘层16的上侧、第一柱部17以及第二柱部18的侧面设置有第一保护层21。第一保护层21是保护第一绝缘层16、第一柱部17以及第二柱部18不受形成第一柱部17以及第二柱部18等时所使用的蚀刻液影响的层。在第一柱部17及第二柱部18以及第一绝缘层16对蚀刻液具有耐蚀性时也可以省略第一保护层21的设置。
在第一柱部17上隔着第二保护层22设置有作为臂部以及支承部的第一臂部23，在第二柱部18上隔着第二保护层22设置有作为臂部以及支承部的第二臂部24。而且，与第一臂部23以及第二臂部24连接地配置有支承基板25，第一臂部23以及第二臂部24对支承基板25进行支承。由第一柱部17、第二柱部18、第一臂部23以及第二臂部24构成支承部26。
利用支承部26以与基底基板2分离的方式对支承基板25进行支承。第二保护层22是保护第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25不受形成支承基板25、第一柱部17以及第二柱部18等时所使用的蚀刻液影响的膜。第一保护层21以及第二保护层22的材质并不特别限定，在本实施方式中例如使用氧化铝。在第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25对蚀刻液具有耐蚀性时也可以省略第二保护层22的设置。
支承基板25通过支承部26与基底基板2分离，基底基板2与支承基板25之间成为空洞27。第一臂部23以及第二臂部24的形状为将棱柱弯曲成直角的形状。由此，第一臂部23以及第二臂部24变长，抑制从支承基板25向基底基板2传导热。
在基底基板2的表面与第一臂部23的表面之间设置有贯通第一柱部17以及第一臂部23的第一贯通电极28。并且，在基底基板2的表面与第二臂部24的表面之间设置有贯通第二柱部18以及第二臂部24的第二贯通电极29。
支承基板25的材质只要具有刚性且能够加工即可，并不特别限定，在本实施方式中例如为二氧化硅、氮化硅、二氧化硅的3层构造。第一贯通电极28以及第二贯通电极29的材质只要具有导电性且能够形成微小的图案即可，并不特别限定，例如能够使用钛、钨、铝等金属。
在支承基板25上设置有层叠了第三金属层31、热释电体(pyroelectric layer)层32、第二金属层33的转换部34。换言之，支承基板25支承转换部34以及吸收部42。转换部34具有将热转换成电信号的热释电传感器的功能。第三金属层31的材质只要为导电性良好的金属即可，进一步优选为具有耐热性的金属。在本实施方式中，例如第三金属层31从支承基板25侧依次层叠有铱、氧化铱、铂的层。铱具备取向控制的功能，氧化铱具备阻隔还原气体的功能，铂具备作为籽晶层的功能。
热释电体层32的材质是能够发挥热释电效应的电介质，能够根据温度变化而产生电极化量的变化。热释电体层32的材质能够使用PZT(锆钛酸铅)或者对PZT添加了Nb(铌)而成的PZTN。
第二金属层33的材质只要是导电性良好的金属即可，进一步优选为具有耐热性的金属。在本实施方式中，例如第二金属层33的材质从热释电体层32侧依次层叠有铂、氧化铱、铱的层。铂具备取向匹配的功能，氧化铱具备阻隔还原气体的功能，铱具备作为低阻层的功能。另外，第二金属层33、第三金属层31的材质并不限于上述的例子，例如也可以是金、铜、铁、铝、锌、铬、铅、钛等金属、镍铬合金等合金。
在转换部34的周围配置有第二绝缘层35。而且，在第一臂部23上设置有作为将第一贯通电极28与第二金属层33连接的布线的第一布线36，在第二臂部24上设置有作为将第二贯通电极29与第三金属层31连接的布线的第二布线37。转换部34输出的电信号通过第一布线36、第一贯通电极28、第二布线37以及第二贯通电极29传递至基底基板2上的电路。第一布线36从第一臂部23在第二绝缘层35上通过而与第二金属层33连接。由此，防止了第一布线36与第三金属层31以及热释电体层32接触。并且，也可以覆盖第一布线36以及第二布线37地设置未图示的绝缘膜。能够防止预定以外的电流流入第一布线36以及第二布线37。
在热释电体层32上设置有层叠了第二金属层33、电介质层40、第一金属层41的吸收部42。吸收部42的第二金属层33与转换部34的第二金属层33是共用的金属层。即，第二金属层33是根据热释电体层32的热释电效应流动电流的金属层。并且，第二金属层33作为吸收部42的一部分发挥作用。由此，能够减少构成太赫兹波检测装置1的部件，可实现低成本化。另外，虽然未图示，但第二金属层33在吸收部42以及转换部34中也可以不是共用的金属层。即，吸收部42以及转换部34也可以具有独立的金属层。
电介质层40被设置在第二金属层33上。电介质层40的厚度例如是10nm以上10μm以下。电介质层40的相对介电常数例如是2以上100以下。电介质层40能够使用例如氧化锆、钛酸钡、氧化铪、硅酸铪、氧化钛、聚酰亚胺、氮化硅、氧化铝、或者它们的层叠体。第一金属层41的材质只要是容易反射太赫兹波15的材质即可，例如能够使用金、铜、铁、铝、锌、铬、铅、钛等金属、镍铬合金等合金。
在对第一检测元件9照射太赫兹波15时，太赫兹波15在第一检测元件9的端面发生衍射。而且，太赫兹波15的行进方向改变，一部分太赫兹波15进入电介质层40的内部。在基底基板2的上方，第一检测元件9被配置成栅格状，第一金属层41的周期为与第一周期13以及第二周期14相同的周期。而且，第一金属层41的周期被以比太赫兹波15的波长小的周期排列。由此，相邻的第一检测元件9之间的部分对于太赫兹波15作为狭缝发挥作用。因此，所照射的太赫兹波15的行进方向在第一检测元件9的端部被变更为第一检测元件9的内部。而且，太赫兹波15在第一金属层41与第二金属层33之间多重反射地在电介质层40中行进。
在电介质层40内行进的太赫兹波15的能量被转换为热。而且，照射第一检测元件9的太赫兹波15的光强度越强则电介质层40越被加热、吸收部42的温度越上升。吸收部42的热传导至转换部34。而且，转换部34的温度上升，转换部34将上升的温度转换为电信号并输出至第一贯通电极28以及第二贯通电极29。
吸收部42以及转换部34所蓄积的热通过第二金属层33、第一布线36、第一臂部23以及第一柱部17传导至基底基板2。并且，吸收部42以及转换部34所蓄积的热通过第三金属层31、第二布线37、第二臂部24以及第二柱部18传导至基底基板2。因此，在照射第一检测元件9的太赫兹波15的光强度降低时，随着时间的经过，吸收部42以及转换部34的温度降低。因此，第一检测元件9能够检测对第一检测元件9照射的太赫兹波15的光强度的变动。
第二金属层33俯视是正方形且将一边的长度设为第二金属层长33a。第一金属层41俯视也是正方形且将一边的长度设为第一金属层长41a。电介质层40俯视也是正方形且将一边的长度设为电介质层长40a。优选第二金属层长33a、电介质层长40a、第一金属层长41a分别比太赫兹波15的波长15a短。另外，优选比振幅15c的2倍短。通过缩短第二金属层长33a、电介质层长40a、第一金属层长41a，能够减轻吸收部42的重量。由此，由于能够使第一臂部23以及第二臂部24变细，所以能够提高第一臂部23以及第二臂部24的隔热性。结果，由于难以从转换部34以及吸收部42释放出热，所以能够改善太赫兹波15的检测精度。
在将电介质层40的材质设为二氧化硅时，优选分别使第一金属层长41a、电介质层长40a以及第二金属层长33a比10μm长。此时，能够使吸收部42高效地吸收太赫兹波15。
覆盖转换部34以及吸收部42地设置有第三保护层43。第三保护层43防止灰尘附着于转换部34以及吸收部42。并且，抑制由于氧气、水分的进入而使转换部34以及吸收部42劣化。第三保护层43的材料能够使用各种树脂材料。第三保护层43也可以进一步覆盖第一臂部23以及第二臂部24。由此，第三保护层43能够防止灰尘附着于第一布线36以及第二布线37或预定以外的静电流动。
在排列的各第一检测元件9中第一金属层41相对外形的位置为相同的位置。因此，作为各第一检测元件9的周期的第一周期13是与第一金属层41的周期相同的长度，成为与电介质层40以及第二金属层33的周期相同的长度。而且，通过将第一金属层41的周期设定为比波长15a短，能够使太赫兹波15高效地衍射而朝向电介质层40的内部行进。
接下来，使用图4～图7，对第一检测元件9的制造方法进行说明。第二检测元件10～第四检测元件12的制造方法与第一检测元件9的制造方法相同，省略说明。图4～图7是用于说明第一检测元件的制造方法的示意图。如图4(a)所示，在基底基板2上形成第一绝缘层16。第一绝缘层16例如通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法形成。接下来，使用光刻法以及蚀刻法对第一绝缘层16图案化来形成第一贯通孔28a以及第二贯通孔29a。以下，图案化使用光刻法以及蚀刻法。接下来，在第一贯通孔28a以及第二贯通孔29a分别形成第一贯通电极28以及第二贯通电极29。第一贯通电极28以及第二贯通电极29例如通过镀覆法、溅射法来形成。
如图4(b)所示，对第一绝缘层16图案化，来形成第一柱部17以及第二柱部18。第一柱部17以及第二柱部18能够通过使用干式蚀刻法并调整制造条件来使侧面倾斜。接下来，在第一绝缘层16、第一柱部17以及第二柱部18上形成第一保护层21。利用CVD法形成氧化铝的膜。由此，第一绝缘层16、第一柱部17以及第二柱部18成为被氧化铝的膜覆盖的状态。
接下来，使用CVD法在第一保护层21上形成由SiO2构成的牺牲层44。此时，将SiO2膜形成为超过第一柱部17以及第二柱部18的高度，使牺牲层44的膜厚比第一柱部17以及第二柱部18的高度厚。接下来，使用CMP法(Chemical Mechanical Polishing：化学机械抛光)使牺牲层44的上表面平坦，使第一柱部17以及第二柱部18的上表面与牺牲层44的面成为同一面。并且，除去在第一柱部17以及第二柱部18的上表面残留的第一保护层21以及牺牲层44。
如图4(c)所示，在牺牲层44上形成第二保护层22。第二保护层22通过CVD法、溅射法来形成。接下来，在第二保护层22上形成支承基板层25a。支承基板层25a是成为第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25的基础的层。支承基板层25a例如利用CVD法、溅射法来形成。
接下来，对第二保护层22以及支承基板层25a图案化，来形成第一贯通孔28a以及第二贯通孔29a。第一贯通孔28a以及第二贯通孔29a分别形成为露出在前一工序中形成的第一贯通电极28以及第二贯通电极29。接下来，向第一贯通孔28a填充第一贯通电极28的材料，向第二贯通孔29a填充第二贯通电极29的材料。第一贯通电极28以及第二贯通电极29例如通过镀覆法、溅射法来形成。通过以上的工序，形成从支承基板层25a的表面与基底基板2连接的第一贯通电极28以及第二贯通电极29。
如图5(a)所示，在支承基板层25a上依次层叠形成第三金属层31、热释电体层32、以及第二金属层33。由此，形成转换部34。第三金属层31以及第二金属层33例如利用溅射法成膜并图案化来形成。热释电体层32例如在利用溅射法、溶胶-凝胶法成膜后再通过图案化来形成。接下来，在第三金属层31上以及支承基板层25a上形成第二绝缘层35。第二绝缘层35例如利用溅射法、CVD法成膜并图案化来形成。
如图5(b)所示，在支承基板层25a上形成第二布线37，将第三金属层31与第二贯通电极29电连接。并且，在支承基板层25a上以及第二绝缘层35上形成第一布线36，将第二金属层33与第一贯通电极28电连接。第一布线36以及第二布线37例如通过镀覆法、溅射法来形成。
如图6(a)所示，在第二金属层33上依次层叠形成电介质层40以及第一金属层41。由此，能够形成吸收部42。电介质层40例如利用CVD法成膜再通过图案化来形成。第一金属层41例如通过溅射法成膜再通过图案化来形成。
如图6(b)所示，覆盖转换部34以及吸收部42地形成第三保护层43。第三保护层43例如利用CVD法成膜再通过图案化来形成。第三保护层43也可以形成为还覆盖第一布线36以及第二布线37。
如图7(a)所示，对支承基板层25a以及第二保护层22图案化。由此，形成支承基板25、第一臂部23以及第二臂部24。
如图7(b)所示，除去牺牲层44。牺牲层44的除去通过在遮蔽(masking)后进行蚀刻来进行。而且，在蚀刻后除去遮蔽并进行清洗。由于第一柱部17以及第二柱部18被第一保护层21保护，所以不被蚀刻地形成。由于支承基板25的基底基板2侧的面也被第二保护层22保护，所以不被蚀刻地形成。由此，形成第一柱部17、第二柱部18以及空洞27。另外，也可以与第一柱部17以及第二柱部18同时形成框部3。其中，与第一检测元件9并行地形成第二检测元件10～第四检测元件12。通过以上的工序，完成太赫兹波检测装置1。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，吸收部42的构造成为由第一金属层41和第二金属层33夹持电介质层40的方式。在向电介质层40入射太赫兹波15时，太赫兹波15在电介质层40的内部行进。太赫兹波15在第一金属层41与电介质层40的接触面发生反射，在第二金属层33与电介质层40的接触面发生反射。而且，当太赫兹波15反复进行反射时在电介质层40的内部行进的过程中能量被电介质层40吸收并被转换成热。因此，照射太赫兹波检测装置1的太赫兹波15被吸收部42高效地吸收且能量被转换为热。
由于排列有第一检测元件9，所以也排列有第一金属层41以及第二金属层33。而且，相邻的第一金属层41之间和相邻的第二金属层33之间对于太赫兹波15作为狭缝发挥作用。因此，由于太赫兹波15高效地进入吸收部42，所以太赫兹波检测装置1能够高精度地将被照射的太赫兹波15转换为电信号。
(2)根据本实施方式，第一金属层41被以比真空中的太赫兹波15的波长小的周期配置。而且，第二金属层33位于与第一金属层对置的位置。此时，由于相邻的第一金属层之间的间隔变窄，所以太赫兹波容易发生衍射。同样，由于相邻的第二金属层33之间的间隔变窄，所以太赫兹波15容易发生衍射。因此，能够使太赫兹波15容易进入吸收部42内。
(3)根据本实施方式，第二金属层33与传递电信号的第一布线36连接。因此，吸收部42中产生的热在第二金属层33以及第一布线36中传导而被从吸收部42除去。因此，由于可抑制热滞留在吸收部42，所以太赫兹波检测装置能够响应性良好地将太赫兹波15的照射转换成电信号。
(4)根据本实施方式，第一检测元件9具备支承部26，支承部26将支承基板25支承在空中。由此，能够使第一检测元件9的热散热的速度变慢。因此，由于能够将第一检测元件9的温度维持为适于太赫兹波15的检测的温度，所以太赫兹波检测装置1能够高精度地将被照射的太赫兹波15转换成电信号。
(5)根据本实施方式，支承基板25与第一臂部23以及第二臂部24连接。第一金属层41的长度比真空中的太赫兹波的波长短。由此，能够减轻第一检测元件9的重量。而且，能够使第一臂部23以及第二臂部24变细。或者，能够使第一臂部23以及第二臂部24变长。由于在第一臂部23以及第二臂部24较细时或者在第一臂部23以及第二臂部24较长时热难以传导，所以第一检测元件9能够容易地检测热。另外，由于第一金属层41的长度比10μm长，所以能够使太赫兹波15可靠地反射。因此，由于吸收部42能够高效地吸收太赫兹波15，所以第一检测元件9能够高灵敏度地检测太赫兹波15。
(6)根据本实施方式，支承基板25与第一臂部23以及第二臂部24连接。第一金属层41的长度比太赫兹波15的振幅的2倍的长度短。由此，能够减轻第一检测元件9的重量。而且，能够使第一臂部23以及第二臂部24变细。或者，能够使第一臂部23以及第二臂部24变长。由于在第一臂部23以及第二臂部24较细时或者在第一臂部23以及第二臂部24较长时热难以传导，所以第一检测元件9能够容易地检测热。另外，由于第一金属层41的长度比10μm长，所以第一检测元件9能够使太赫兹波15可靠地反射。因此，由于吸收部42能够高效地吸收太赫兹波15，所以第一检测元件9能够高灵敏度地检测太赫兹波15。
(7)根据本实施方式，太赫兹波15在第一金属层41与第二金属层33之间反射地在电介质层40中行进。因此，由于电介质层40可以比波长短，所以能够缩短吸收部42的长度。结果，由于能够减小吸收部42的热容量，所以第一检测元件9能够高灵敏度地检测太赫兹波15。
(第二实施方式)
接下来，使用图8对太赫兹波检测装置的一个实施方式进行说明。图8(a)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图，图8(b)是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。图8(b)是沿着图8(a)的B－B’线的剖视图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，在第一金属层41与第二金属层33之间设置有金属柱。另外，对于与第一实施方式相同的点，省略说明。
即，在本实施方式中，如图8所示，在太赫兹波检测装置45的第一检测元件46中与转换部34重叠地设置有吸收部47。在吸收部47中，在第二金属层33上层叠有电介质层48以及第一金属层41。电介质层48以与第一实施方式中的电介质层40相同的材质成为相同的外形形状。而且，在俯视基底基板2时，在电介质层48的中央设置有作为柱状部的金属柱49。金属柱49的材质成为与第二金属层33以及第一金属层41相同的由金属构成的材质。而且，金属柱49连结第二金属层33和第一金属层41。由此，第一金属层41的热通过金属柱49传导至第二金属层33。而且，第一金属层41的热在金属柱49、第二金属层33以及第一布线36中传导而被从吸收部47除去。因此，由于可抑制热滞留在吸收部47，所以太赫兹波检测装置45能够高响应性地将太赫兹波15的照射转换成电信号。
将金属柱49的宽度设为金属柱宽度49a。金属柱宽度49a为第一金属层长41a的1/50以上且1/5以下的长度。并且，金属柱宽度49a为第二金属层长33a的1/50以上且1/5以下的长度。而且，在将电介质层48的长度设为电介质层长48a时，金属柱宽度49a为电介质层长48a的1/50以上且1/5以下的长度。在金属柱宽度49a处于该范围时，吸收部47的热被除去，能够不妨碍太赫兹波15被第一金属层41以及第二金属层33反射。其中，在第一金属层41为长方形时，第一金属层长41a为长边的长度，在第二金属层33为长方形时，第二金属层长33a为长边的长度。在电介质层48是长方形时，电介质层长48a为长边的长度。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，由于可抑制热滞留在吸收部47，所以太赫兹波检测装置45能够高响应性地将太赫兹波15的照射转换成电信号。
(2)根据本实施方式，吸收部47的热被除去，能够不妨碍太赫兹波15被第一金属层41以及第二金属层33反射。
(第三实施方式)
接下来，使用图9以及图10对太赫兹波检测装置的一个实施方式进行说明。图9是表示第一检测元件的构造的示意俯视图，图10是表示第一检测元件的构造的示意侧剖视图。图10是沿着图9的C－C’线的剖视图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，在转换部上排列成栅格状地设置吸收部。另外，对于与第一实施方式相同的点省略说明。
即，在本实施方式中，如图9以及图10所示，太赫兹波检测装置52在第一像素5中设置有第一检测元件53。第一检测元件53具备基底基板2，在基底基板2上竖立设置有第一柱部17以及第二柱部18。在第一柱部17设置有第一臂部54，在第二柱部18设置有第二臂部55。第一臂部54以及第二臂部55对支承基板56进行支承。支承基板56与基底基板2之间成为空洞27。
在支承基板56上设置有层叠了第三金属层57、热释电体层58以及第二金属层59的转换部60。在转换部60的周围设置有第二绝缘层61。在第一柱部17的中央设置有第一贯通电极28，在第二柱部18的中央设置有第二贯通电极29。第二金属层59与第一贯通电极28通过第一布线62连接，第三金属层57与第二贯通电极29通过第二布线63连接。
在第二金属层59上以排列成栅格状的方式设置有电介质层40，在各电介质层40上设置有第一金属层41。由第二金属层59、电介质层40以及第一金属层41构成吸收部64。以覆盖各吸收部64的方式设置有第三保护层65。其中，在图9中省略了第三保护层65。
照射第一检测元件53的太赫兹波15在相邻的吸收部64之间发生衍射并进入(入射)电介质层40。在电介质层40中，太赫兹波15在电介质层40与第一金属层41的界面发生反射，在电介质层40与第二金属层59的界面发生反射。而且，一边在排列的吸收部64中反射一边通过地行进。在行进的过程中，太赫兹波15的能量被转换为热。
吸收部64在行方向以及列方向等间隔地配置。因此，吸收部64的第一金属层41也等间隔地配置。将第一金属层41的周期设为第三周期66。通过使第三周期66比太赫兹波15的波长15a短，能够使太赫兹波15容易地发生衍射。并且，通过使第三周期66比太赫兹波15的振幅15c的2倍的长度短，能够使太赫兹波15容易地发生衍射。而且，太赫兹波15的能量能够高效地被电介质层40吸收。因此，太赫兹波检测装置52能够高精度地检测太赫兹波15。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，在转换部60上排列有吸收部64。而且，由于相邻的吸收部64之间作为狭缝发挥作用，所以照射太赫兹波检测装置52的太赫兹波15高效地进入吸收部64。因此，太赫兹波检测装置52能够高效地将太赫兹波15的能量转换成热。结果，太赫兹波检测装置52能够高精度地检测太赫兹波15的光强度。
(第四实施方式)
接下来，使用图11对太赫兹波检测装置的一个实施方式进行说明。图11(a)以及图11(b)是表示第一检测元件的构造的示意俯视图。本实施方式与第三实施方式的不同之处在于第一检测元件的配置图案。另外，对于与第三实施方式相同的点省略说明。
如图11(a)所示，在太赫兹波检测装置68中，第一检测元件69以及第一金属层70具有正六边形的平面形状。太赫兹波检测装置68的第一检测元件69在俯视基底基板2时被排列成蜂窝构造。由此，能够紧密地配置第一检测元件69。
在太赫兹波检测装置68中，第一金属层70的第一方向71上的第一周期71a、相对于第一方向71倾斜了60°的第二方向72的第二周期72a、以及相对于第一方向71倾斜了120°的第三方向73的第三周期73a为相等的周期。因此，与太赫兹波检测装置52相比，太赫兹波检测装置68能够不取决于极化波的方向地检测太赫兹波15。
如图11(b)所示，在太赫兹波检测装置76中，第一检测元件77以及第一金属层78具有正三角形的平面形状。太赫兹波检测装置76的第一检测元件77被排列成在俯视基底基板2时正三角形的各边对置。由此，能够紧密地配置第一检测元件77。
在太赫兹波检测装置76中，第一金属层78的第一方向79上的第一周期79a、相对于第一方向79倾斜了60°的第二方向80的第二周期80a、以及相对于第一方向79倾斜了120°的第三方向81的第三周期81a为相等的周期。因此，与太赫兹波检测装置52相比，太赫兹波检测装置76能够不取决于极化波的方向地检测太赫兹波15。
(第五实施方式)
接下来，使用图12以及图13对使用了太赫兹波检测装置的成像装置的一个实施方式进行说明。图12(a)是表示成像装置的结构的框图。图12(b)是表示对象物在太赫兹波段下的光谱的图。图13是表示对象物的物质A、B、以及C的分布的图像的图。
如图12(a)所示，成像装置84具备太赫兹波产生部85、太赫兹波检测部86以及图像形成部87。太赫兹波产生部85向对象物88射出太赫兹波15。太赫兹波检测部86检测透过了对象物88的太赫兹波15或者被对象物88反射后的太赫兹波15。图像形成部87基于太赫兹波检测部86的检测结果，生成对象物88的作为图像的数据的图像数据。
太赫兹波产生部85例如能够采用使用了量子级联激光器、光电导天线和短脉冲激光器的方式、使用了非线性光学晶体的差频产生方式。太赫兹波检测部86使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。
太赫兹波检测部86具备第一检测元件9～第四检测元件12，各检测元件检测不同波长的太赫兹波15。因此，太赫兹波检测部86能够检测4种波长的太赫兹波15。成像装置84是使用第一检测元件9以及第二检测元件10来检测两种波长的太赫兹波15，来分析对象物88的装置。
成为分光成像的对象的对象物88由第一物质88a、第二物质88b、以及第三物质88c构成。成像装置84进行该对象物88的分光成像。太赫兹波检测部86检测被对象物88反射后的太赫兹波15。此外，分析所使用的波长的种类也可以是3种以上。由此能够对更多种类的对象物88进行分析。
将第一检测元件9所检测的太赫兹波15的波长设为第一波长，将第二检测元件10所检测的波长设为第二波长。将被对象物88反射后的太赫兹波15的第一波长的光强度设为第一强度，将第二波长的光强度设为第二强度。为了在第一物质88a、第二物质88b、以及第三物质88c中能够相互显著地区别第一强度和第二强度的差分而设定了第一波长以及第二波长。
在图12(b)中，纵轴表示检测出的太赫兹波15的光强度，图中上侧为比下侧强的强度。横轴表示检测出的太赫兹波15的波长，图中右侧为比左侧长的波长。第一特性线89是表示第一物质88a反射的太赫兹波15的波长与光强度的关系的线。同样，第二特性线90表示第二物质88b的特性，第三特性线91表示第三物质88c的特性。在横轴上明示了第一波长92以及第二波长93的位置。
在对象物88是第一物质88a时，将由对象物88反射的太赫兹波15的第一波长92的光强度设为第一强度89a，将第二波长93的光强度设为第二强度89b。第一强度89a是第一波长92中的第一特性线89的值，第二强度89b是第二波长93中的第一特性线89的值。从第二强度89b减去第一强度89a后的值即第一波长差为正值。
同样，在对象物88是第二物质88b时，将由对象物88反射后的太赫兹波15的第一波长92的光强度设为第一强度90a，将第二波长93的光强度设为第二强度90b。第一强度90a是第一波长92中的第二特性线90的值，第二强度90b是第二波长93中的第二特性线90的值。从第二强度90b减去第一强度90a后值即第二波长差为零。
在对象物88是第三物质88c时，将由对象物88反射后的太赫兹波15的第一波长92的光强度设为第一强度91a，将第二波长93的光强度设为第二强度91b。第一强度91a是第一波长92中的第三特性线91的值，第二强度91b是第二波长93中的第三特性线91的值。从第二强度91b减去第一强度91a后的值即第三波长差为负值。
在成像装置84进行对象物88的分光成像时，首先太赫兹波产生部85产生太赫兹波15。然后，太赫兹波产生部85将太赫兹波15照射至对象物88。而且，太赫兹波检测部86检测由对象物88反射后的太赫兹波15的光强度。该检测结果被发送至图像形成部87。其中，太赫兹波15向对象物88的照射以及被对象物88反射后的太赫兹波15的检测针对位于检查区域的所有对象物88进行。
图像形成部87使用太赫兹波检测部86的检测结果从第二波长93中的光强度减去第一波长92中的光强度。而且，将相减后的结果为正值的部位判断为第一物质88a。同样，将相减后的结果为零的部位判断为第二物质88b，将相减后的结果为负值的部位判断为第三物质88c。
如图13所示，另外，在图像形成部87中，生成表示对象物88的第一物质88a、第二物质88b、以及第三物质88c的分布的图像的图像数据。该图像数据被从图像形成部87输出至未图示的显示器，显示器显示表示第一物质88a、第二物质88b、以及第三物质88c的分布的图像。例如，将第一物质88a所分布的区域显示为黑色，将第二物质88b所分布的区域显示为灰色，将第三物质88c所分布的区域显示为白色。如以上所述，在成像装置84中能够同时进行构成对象物88的各物质的识别和该各物质的分布测定。
此外，成像装置84的用途并不限于上述的说明。例如，对人照射太赫兹波15来检测透过了人或者被人反射的太赫兹波15。在图像形成部87中，通过进行检测出的太赫兹波15的检测结果的处理，也能够辨别该人是否持有手枪、刀具、违法药物等。太赫兹波检测部86使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。因此，成像装置84能够具有较高的检测灵敏度。
(第六实施方式)
接下来，使用图14对使用了太赫兹波检测装置的测量装置的一个实施方式进行说明。图14是表示测量装置的结构的框图。如图14所示，测量装置96具备产生太赫兹波的太赫兹波产生部97、太赫兹波检测部98以及测量部99。太赫兹波产生部97向对象物100照射太赫兹波15。太赫兹波检测部98检测透过对象物100的太赫兹波15或者被对象物100反射后的太赫兹波15。太赫兹波检测部98使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。测量部99基于太赫兹波检测部98的检测结果，来测量对象物100。
接下来，对测量装置96的使用例进行说明。在利用测量装置96进行对象物100的光谱测量时，首先利用太赫兹波产生部97产生太赫兹波15，使该太赫兹波15照射对象物100。而且，太赫兹波检测部98检测透过了对象物100的太赫兹波15或者被对象物100反射后的太赫兹波15。检测结果被从太赫兹波检测部98输出至测量部99。其中，太赫兹波15向该对象物100的照射以及透过了对象物100的太赫兹波15或者被对象物100反射后的太赫兹波15的检测针对位于测量范围内的所有对象物100进行。
测量部99根据检测结果而输入在构成各像素4的第一检测元件9～第四检测元件12中检测出的太赫兹波15各自的光强度，来进行对象物100的成分以及其分布等的分析。太赫兹波检测部98使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。因此，测量装置96能够具有较高的检测灵敏度。
(第七实施方式)
接下来，使用图15对使用了太赫兹波检测装置的照相机的一个实施方式进行说明。图15是表示照相机的结构的框图。如图15所示，照相机103具有太赫兹波产生部104、太赫兹波检测部105、存储部106以及控制部107。太赫兹波产生部104将太赫兹波15照射至对象物108。太赫兹波检测部105检测被对象物108反射后的太赫兹波15或者透过了对象物108的太赫兹波15。太赫兹波检测部105使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。存储部106存储太赫兹波检测部105的检测结果。控制部107控制太赫兹波产生部104、太赫兹波检测部105以及存储部106的动作。
照相机103具备壳体109，太赫兹波产生部104、太赫兹波检测部105、存储部106以及控制部107被收纳在壳体109。照相机103具备使被对象物108反射后的太赫兹波15在太赫兹波检测部105成像的透镜110。并且，照相机103具备用于使太赫兹波产生部104射出的太赫兹波15向壳体109的外部射出的窗部111。透镜110、窗部111的材质由使太赫兹波15透过并折射的硅、石英、聚乙烯等构成。此外，窗部111也可以是如狭缝那样简单地设置了开口的结构。
接下来，对照相机103的使用例进行说明。在拍摄对象物108时，首先控制部107使太赫兹波产生部104射出太赫兹波15。将该太赫兹波15照射至对象物108。然后，被对象物108反射后的太赫兹波15通过透镜110在太赫兹波检测部105成像，太赫兹波检测部105检测对象物108。检测结果被从太赫兹波检测部105输出至存储部106进行存储。其中，太赫兹波15向对象物108的照射以及被对象物108反射后的太赫兹波15的检测针对位于拍摄范围内的所有对象物108进行。另外，照相机103也可以将检测结果例如发送给个人计算机等外部装置。个人计算机能够基于检测结果进行各种处理。
照相机103的太赫兹波检测部105使用上述所记载的太赫兹波检测装置1、太赫兹波检测装置52、太赫兹波检测装置68以及太赫兹波检测装置76的任意一个。因此，照相机103能够具有较高的检测灵敏度。
另外，本实施方式并不限于上述的实施方式，在本发明的技术思想内，本领域技术人员还能够添加各种变更、改进。也可以是具有与在上述实施方式中说明的结构实质相同的功能、方法以及结果相同的结构，或者目的以及效果相同的结构。另外，也可以是置换了在上述实施方式中说明的结构的非本质部分而成的结构。以下对变形例进行叙述。
(变形例1)
在上述第一实施方式中，采用了基底基板2与支承基板25之间成为空洞27的构造。在转换部34的检测灵敏度良好时，也可以在基底基板2设置转换部34。由于能够削减制造第一柱部17以及第二柱部18的工序，所以能够容易地制造太赫兹波检测装置1。
(变形例2)
在上述第一实施方式中，在电介质层40上层叠有第一金属层41。第一金属层41也可以形成栅格状等。还可以为容易反射太赫兹波15的图案。
(变形例3)
在上述第一实施方式中，在基底基板2上第一检测元件9被配置成纵横排列的栅格状。只要通过第一检测元件9的太赫兹波15向相邻的第一检测元件9行进即可，第一检测元件9的排列也可以是栅格状以外的排列图案。例如，也可以配置成与第四实施方式中的第一检测元件69、第一检测元件77的图案相同的图案。第一检测元件9的排列也可以是除此以外的反复图案。
(变形例4)
在上述第一实施方式中，设置了第一检测元件9～第四检测元件12这4种检测元件。检测元件的种类也可以是1～3种还可以是5种以上。也可以与想要检测的太赫兹波15的波长的数量相符。
(变形例5)
在上述第一实施方式中，成为从吸收部42侧朝向基底基板2行进的太赫兹波15在吸收部42发生衍射的方式。从基底基板2朝向吸收部42行进的太赫兹波15在转换部34发生衍射。在该方式时，由于太赫兹波15也在第一金属层41和第二金属层33之间反复反射，所以电介质层40能够高效地吸收太赫兹波15。
(变形例6)
上述第二实施方式中的金属柱49(柱状部)也可以设置在第三实施方式中的吸收部64。并且，金属柱49也可以设置在第四实施方式中的第一检测元件69以及第一检测元件77。并且，金属柱49也可以设置在其他图案形状的检测元件。此时，由于也可抑制热滞留在吸收部，所以太赫兹波检测装置能够高响应性地将太赫兹波15的照射转换为电信号。并且，能够不妨碍太赫兹波15被第一金属层以及第二金属层反射。
附图标记说明：1…太赫兹波检测装置，2…作为基板的基底基板，9…作为检测元件的第一检测元件，10…作为检测元件的第二检测元件，11…作为检测元件的第三检测元件，12…作为检测元件的第四检测元件，13…作为周期的第一周期，14…作为周期的第二周期，15…太赫兹波，15a…波长，17…作为支承部的第一柱部，18…作为支承部的第二柱部，23…作为臂部以及支承部的第一臂部，24…作为臂部以及支承部的第二臂部，33…第二金属层，34…转换部，36…作为布线的第一布线，37…作为布线的第二布线，40…电介质层，41…第一金属层，42…吸收部，49…作为柱状部的金属柱，84…成像装置，85、97、104…太赫兹波产生部，86、98、105…太赫兹波检测部，87…图像形成部，88、100、108…对象物，96…测量装置，99…测量部，103…照相机，106…存储部。

Claims (11)

1.一种太赫兹波检测装置，其特征在于，具备：
基板、和被排列在所述基板的上方的多个检测元件，
所述检测元件具有：
吸收部，其吸收太赫兹波而产生热；和
转换部，其将由所述吸收部产生的热转换成电信号，
所述吸收部具有：
电介质层；
第一金属层，其设置在所述电介质层的一个面；以及
第二金属层，其设置在所述电介质层的另一个面，
所述多个检测元件被排列成在相邻的所述吸收部间发生了衍射的所述太赫兹波入射至所述电介质层。
2.根据权利要求1所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
所述第一金属层相互分离地被以规定的周期排列，
所述周期比被所述吸收部吸收的所述太赫兹波在真空中的波长短。
3.根据权利要求1或者2所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
所述第二金属层与对所述转换部转换后的所述电信号进行传递的布线连接。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
在所述第一金属层与所述第二金属层之间具备从所述第一金属层向所述第二金属层传导热的由金属构成的柱状部。
5.根据权利要求4所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
在俯视所述基板时，所述柱状部的宽度是所述第一金属层的长度的1/50以上且1/5以下，是所述第二金属层的长度的1/50以上且1/5以下。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，具备：
支承基板，其支承所述吸收部以及所述转换部；和
支承部，其支承所述支承基板使该支承基板与所述基板分离。
7.根据权利要求6所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
所述电介质层的材质是二氧化硅，
所述支承部具有与所述支承基板连接的柱状的臂部，
在所述支承基板设置有一个检测元件，所述检测元件所排列的方向的所述第一金属层的长度以及所述电介质层的长度比被所述吸收部吸收的所述太赫兹波在真空中的波长短且比10μm长。
8.根据权利要求6所述的太赫兹波检测装置，其特征在于，
所述电介质层的材质是二氧化硅，
所述支承部具有与所述支承基板连接的柱状的臂部，
在所述支承基板设置一个检测元件，所述检测元件所排列的方向的所述第一金属层的长度以及所述电介质层的长度比被所述吸收部吸收的所述太赫兹波的振幅的2倍的长度短且比10μm长。
9.一种照相机，其特征在于，具备：
太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；
太赫兹波检测部，其检测从所述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的所述太赫兹波或者被所述对象物反射后的所述太赫兹波；以及
存储部，其存储所述太赫兹波检测部的检测结果，
所述太赫兹波检测部是权利要求1～8中任意一项所述的太赫兹波检测装置。
10.一种成像装置，其特征在于，具备：
太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；
太赫兹波检测部，其检测从所述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的所述太赫兹波或者被所述对象物反射后的所述太赫兹波；以及
图像形成部，其基于所述太赫兹波检测部的检测结果，来生成所述对象物的图像，
所述太赫兹波检测部是权利要求1～8中任意一项所述的太赫兹波检测装置。
11.一种测量装置，其特征在于，具备：
太赫兹波产生部，其产生太赫兹波；
太赫兹波检测部，其检测从所述太赫兹波产生部射出并透过了对象物的所述太赫兹波或者被所述对象物反射后的所述太赫兹波；以及
测量部，其基于所述太赫兹波检测部的检测结果来测量所述对象物，
所述太赫兹波检测部是权利要求1～8中任意一项所述的太赫兹波检测装置。
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