JPH06224272A - 電気光学プローブ - Google Patents
電気光学プローブInfo
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- JPH06224272A JPH06224272A JP5242132A JP24213293A JPH06224272A JP H06224272 A JPH06224272 A JP H06224272A JP 5242132 A JP5242132 A JP 5242132A JP 24213293 A JP24213293 A JP 24213293A JP H06224272 A JPH06224272 A JP H06224272A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/07—Non contact-making probes
- G01R1/071—Non contact-making probes containing electro-optic elements
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高速電気光学サンプリングに適した、フェ
ムト秒(fs)の解像度を有する新規な電気光学サンプリン
グプローブを提供する。 【構成】 本発明のプローブは、現在では最良の常用バ
ルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も薄く、誘電率は
４倍も低い。最大帯域幅は、同等のＬｉＴａＯ3 プロー
ブよりも５０％も大きい。本発明のプローブは、全内部
反射形状および自立性形状の双方で使用されるＡｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓの薄膜である。ここで、ｘは電気光学サンプ
リング用に使用されるレーザ源の波長に対して結晶の透
過性が十分であるように選択される。薄膜の膜厚は、従
来のプローブの厚さよりも小さい。この膜厚は、電気光
学サンプリングの速度および感度について、レーザパル
スの空間的広がりに比べて薄く選択される。
ムト秒(fs)の解像度を有する新規な電気光学サンプリン
グプローブを提供する。 【構成】 本発明のプローブは、現在では最良の常用バ
ルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も薄く、誘電率は
４倍も低い。最大帯域幅は、同等のＬｉＴａＯ3 プロー
ブよりも５０％も大きい。本発明のプローブは、全内部
反射形状および自立性形状の双方で使用されるＡｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓの薄膜である。ここで、ｘは電気光学サンプ
リング用に使用されるレーザ源の波長に対して結晶の透
過性が十分であるように選択される。薄膜の膜厚は、従
来のプローブの厚さよりも小さい。この膜厚は、電気光
学サンプリングの速度および感度について、レーザパル
スの空間的広がりに比べて薄く選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高速の電子デバイス，光
電子デバイスおよび回路の電気光学(electro-optic) サ
ンプリングに関する。
電子デバイスおよび回路の電気光学(electro-optic) サ
ンプリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】二次元回路は回路の表面上部に縁取領域
を生じる開放電極構造を有する。外部電気光学（ｅ−
ｏ）探触技術は、高速の電子デバイス，光電子デバイス
および回路を電気光学的にサンプリングするために、縁
取領域を活用する。縁取領域内に配置されたｅ−ｏ結晶
プローブは、プローブの結晶複屈折を変化させる。その
後、この複屈折は、ｅ−ｏ結晶を通過し、そして回路で
反射されるパルス光束により光学的に測定することがで
きる。このような外部プローブは、その相互作用が電界
効果に基づくものなので、殆ど全てのタイプの回路に対
して使用することができる。電荷を回路から取り出さな
いので、プローブは回路と電気的に接触させる必要がな
い。
を生じる開放電極構造を有する。外部電気光学（ｅ−
ｏ）探触技術は、高速の電子デバイス，光電子デバイス
および回路を電気光学的にサンプリングするために、縁
取領域を活用する。縁取領域内に配置されたｅ−ｏ結晶
プローブは、プローブの結晶複屈折を変化させる。その
後、この複屈折は、ｅ−ｏ結晶を通過し、そして回路で
反射されるパルス光束により光学的に測定することがで
きる。このような外部プローブは、その相互作用が電界
効果に基づくものなので、殆ど全てのタイプの回路に対
して使用することができる。電荷を回路から取り出さな
いので、プローブは回路と電気的に接触させる必要がな
い。
【０００３】電気光学技術および装置は、例えば、レー
ザ・フォーカス／エレクトロ−オプティックス(Laser F
ocus/Electro-Optics)，１９８６年２月，８４〜９６頁
に掲載されたジェー・エー・バルダミニス(J.A.Valdman
is) およびジー・モウロウ(G.Mourou)の“エレクトロ−
オプティック・サンプリング：テスティング・ピコセコ
ンド・エレクトロニクス，パート１，プリンシプルス・
アンド・エンボディメント(Electro-Optic Sampling:Te
sting Picosecond Electronics, Part 1, Principles
and Embodiments)”と題する論文およびレーザ・フォー
カス／エレクトロ−オプティックス(Laser Focus/Elect
ro-Optics)，１９８６年３月，９６〜１０６頁に掲載さ
れたジェー・エー・バルダミニス(J.A.Valdmanis) およ
びジー・モウロウ(G.Mourou)の“エレクトロ−オプティ
ック・サンプリング：テスティング・ピコセコンド・エ
レクトロニクス，パート２，アプリケーションズ(Elect
ro-Optic Sampling:Testing Picosecond Electronics,
Part 2, Applications) ”と題する論文，ジェー・エフ
・ウイタカー(J.F.Whitaker)らの“イクスターナル・エ
レクトロ−オプティック・インテグレーテッド・サーキ
ット・プロービング(External Electro-Optic Integrat
ed Circuit Probing) ”（エルセビーア・サイエンス出
版社，１９９０年発行）３６９〜３７９頁に掲載された
論文および米国特許第４８９１５８０号明細書（１９９
０年１月２日発行）などに開示されている。
ザ・フォーカス／エレクトロ−オプティックス(Laser F
ocus/Electro-Optics)，１９８６年２月，８４〜９６頁
に掲載されたジェー・エー・バルダミニス(J.A.Valdman
is) およびジー・モウロウ(G.Mourou)の“エレクトロ−
オプティック・サンプリング：テスティング・ピコセコ
ンド・エレクトロニクス，パート１，プリンシプルス・
アンド・エンボディメント(Electro-Optic Sampling:Te
sting Picosecond Electronics, Part 1, Principles
and Embodiments)”と題する論文およびレーザ・フォー
カス／エレクトロ−オプティックス(Laser Focus/Elect
ro-Optics)，１９８６年３月，９６〜１０６頁に掲載さ
れたジェー・エー・バルダミニス(J.A.Valdmanis) およ
びジー・モウロウ(G.Mourou)の“エレクトロ−オプティ
ック・サンプリング：テスティング・ピコセコンド・エ
レクトロニクス，パート２，アプリケーションズ(Elect
ro-Optic Sampling:Testing Picosecond Electronics,
Part 2, Applications) ”と題する論文，ジェー・エフ
・ウイタカー(J.F.Whitaker)らの“イクスターナル・エ
レクトロ−オプティック・インテグレーテッド・サーキ
ット・プロービング(External Electro-Optic Integrat
ed Circuit Probing) ”（エルセビーア・サイエンス出
版社，１９９０年発行）３６９〜３７９頁に掲載された
論文および米国特許第４８９１５８０号明細書（１９９
０年１月２日発行）などに開示されている。
【０００４】図６および図７は、半導体基板１３の表面
上に複数個の導体１２を有する回路の光学サンプリング
に使用される代表的な従来技術の装置構成１０を示す。
図示されているように、基板および導体は集積回路の一
部である。電気光学（ｅ−ｏ）結晶プローブ１５は透明
支持体１６に搭載され、支持プローブ１４を形成してい
る。プローブ１５の端面は電圧波形をサンプリングすべ
き導体の上面に配置される。
上に複数個の導体１２を有する回路の光学サンプリング
に使用される代表的な従来技術の装置構成１０を示す。
図示されているように、基板および導体は集積回路の一
部である。電気光学（ｅ−ｏ）結晶プローブ１５は透明
支持体１６に搭載され、支持プローブ１４を形成してい
る。プローブ１５の端面は電圧波形をサンプリングすべ
き導体の上面に配置される。
【０００５】サンプリングは、支持体１６からプローブ
１４へ向けられた偏光光束１７の短持続時間パルスによ
り光学的に行われる。光束１７は一般的に、導体自体に
より反射されるが、プローブの端面上に配置された任意
要素のレフレクター（図６において、点線で示されてい
る）によっても反射される。レフレクターの使用は、回
路が感光性である場合に望ましい。
１４へ向けられた偏光光束１７の短持続時間パルスによ
り光学的に行われる。光束１７は一般的に、導体自体に
より反射されるが、プローブの端面上に配置された任意
要素のレフレクター（図６において、点線で示されてい
る）によっても反射される。レフレクターの使用は、回
路が感光性である場合に望ましい。
【０００６】電圧測定を行うために、プローブ１５のｅ
−ｏ結晶は、縦方向ｅ−ｏ作用を示す材料、すなわち、
光束１７の方向と平行な電界効果成分のみに応答するフ
ィールド誘発複屈折を示す材料からなる。光束は導体の
表面に対して垂直に向けられるので、この表面に対して
垂直なフィールド成分だけが所望の複屈折を誘発する。
材料自体は固有の複屈折を有する必要がない。
−ｏ結晶は、縦方向ｅ−ｏ作用を示す材料、すなわち、
光束１７の方向と平行な電界効果成分のみに応答するフ
ィールド誘発複屈折を示す材料からなる。光束は導体の
表面に対して垂直に向けられるので、この表面に対して
垂直なフィールド成分だけが所望の複屈折を誘発する。
材料自体は固有の複屈折を有する必要がない。
【０００７】サンプリングパルスは、周知の平衡衝突パ
ルスモード同期（ＣＰＭ）色素レーザまたは受動モード
同期チタン注入サファイヤレーザなどのようなパルスレ
ーザ１９により発生され、顕微鏡対物レンズ２１を経て
サンプリング装置に向けられる。プローブ１４は、直交
偏光子２２と２３の間で、ダイクロイックビームスプリ
ッター２４の下部に、顕微鏡装置２５で上部からプロー
ブの端面を観察しやすいように、光学的に（物理的にで
はなく）配設される。
ルスモード同期（ＣＰＭ）色素レーザまたは受動モード
同期チタン注入サファイヤレーザなどのようなパルスレ
ーザ１９により発生され、顕微鏡対物レンズ２１を経て
サンプリング装置に向けられる。プローブ１４は、直交
偏光子２２と２３の間で、ダイクロイックビームスプリ
ッター２４の下部に、顕微鏡装置２５で上部からプロー
ブの端面を観察しやすいように、光学的に（物理的にで
はなく）配設される。
【０００８】インコヒーレント白色光は光源２６からビ
ームスプリッター２４を通して注入され、プローブ下部
の導体を照明する。このようにして、導体およびサンプ
リング光束スポットの両方を一緒に見ることができる。
石英補償板２７が偏光子２２および２３の間に配置さ
れ、ｅ−ｏ結晶を“ゼロオーダー”１／４波長点で動作
させる。
ームスプリッター２４を通して注入され、プローブ下部
の導体を照明する。このようにして、導体およびサンプ
リング光束スポットの両方を一緒に見ることができる。
石英補償板２７が偏光子２２および２３の間に配置さ
れ、ｅ−ｏ結晶を“ゼロオーダー”１／４波長点で動作
させる。
【０００９】偏光アナライザである偏光子２３は、直交
偏光を分離し、そして、出力を二重差動光検出器２８お
よび２９に向けるために使用されている。次いで、検出
器出力はロックイン増幅器／平均器３０に供給される。
その後、特定の導体の電圧波形をサンプリングするため
に、プローブは基板１３上の適当な地点まで下降され
る。
偏光を分離し、そして、出力を二重差動光検出器２８お
よび２９に向けるために使用されている。次いで、検出
器出力はロックイン増幅器／平均器３０に供給される。
その後、特定の導体の電圧波形をサンプリングするため
に、プローブは基板１３上の適当な地点まで下降され
る。
【００１０】導体（または導体を含む回路）に対する試
験信号を、適当な（例えば、高速）電気接続３１により
電気的に、または、基板１３上の光検出器（図示せず）
に結合される光遅延線３２により光学的にカップリング
することにより、電圧波形を導体上に発生させることが
できる。いずれの場合も、光パルスおよび測定される波
形を同期させ、光パルスをサンプリングすべき波形の全
体にわたって走査させるために、周知のサンプリング技
術が使用される。
験信号を、適当な（例えば、高速）電気接続３１により
電気的に、または、基板１３上の光検出器（図示せず）
に結合される光遅延線３２により光学的にカップリング
することにより、電圧波形を導体上に発生させることが
できる。いずれの場合も、光パルスおよび測定される波
形を同期させ、光パルスをサンプリングすべき波形の全
体にわたって走査させるために、周知のサンプリング技
術が使用される。
【００１１】実際の動作では、偏光ビーム１７はｅ−ｏ
結晶内に誘発される複屈折の変化を検知するのに使用さ
れる。測定される導体の電圧がゼロである場合、反射ビ
ーム（偏光子２３の直前のもの）は、他のものと位相が
９０度ずれている直交偏光成分を有する。これらの成分
は偏光アナライザ（偏光子２３）により分離され、検出
器２８および２９から均等な信号（平衡出力）を発生す
る。
結晶内に誘発される複屈折の変化を検知するのに使用さ
れる。測定される導体の電圧がゼロである場合、反射ビ
ーム（偏光子２３の直前のもの）は、他のものと位相が
９０度ずれている直交偏光成分を有する。これらの成分
は偏光アナライザ（偏光子２３）により分離され、検出
器２８および２９から均等な信号（平衡出力）を発生す
る。
【００１２】しかし、導体の電圧がゼロでない場合、結
晶中に誘発される複屈折は変化され、そして、付加的な
位相シフトが２個の直交成分間に発生される。すなわ
ち、反射ビームは長円状に偏光され、その結果、検出器
２８および２９から非平衡出力と、導体上の電圧に比例
するロックイン増幅器／平均器３０からの信号が発生さ
れる。
晶中に誘発される複屈折は変化され、そして、付加的な
位相シフトが２個の直交成分間に発生される。すなわ
ち、反射ビームは長円状に偏光され、その結果、検出器
２８および２９から非平衡出力と、導体上の電圧に比例
するロックイン増幅器／平均器３０からの信号が発生さ
れる。
【００１３】一般的に、従来の結晶プローブ１５は、Ｌ
ｉＴａＯ3 の比較的厚い（例えば、厚さ１００μｍ）ス
ライスからなり、支持体１６はプローブに接着された溶
融シリカのような透明材料である。プローブおよびＬｉ
ＴａＯ3 スライスに隣接するロッド部分は、一方の面に
２００μｍ以下のプローブ端面を有する約３０度の半分
の角度の４辺形角錐として研磨される。３０度から逸脱
すると小面反射率が低下する。
ｉＴａＯ3 の比較的厚い（例えば、厚さ１００μｍ）ス
ライスからなり、支持体１６はプローブに接着された溶
融シリカのような透明材料である。プローブおよびＬｉ
ＴａＯ3 スライスに隣接するロッド部分は、一方の面に
２００μｍ以下のプローブ端面を有する約３０度の半分
の角度の４辺形角錐として研磨される。３０度から逸脱
すると小面反射率が低下する。
【００１４】ＬｉＴａＯ3 の光軸はプローブの端面に対
してほぼ直角である。必要ならば、高反射（ＨＲ）被膜
１８（図６参照）をプローブの端面に蒸着させ、それに
より、サンプリングビームを側部小面で反射させること
なく、光学系に直接戻るように反射させることができ
る。顕微鏡対物レンズ２１は、サンプリングビームをプ
ローブの端面上に合焦させ、また、反射ビームを再平行
化させる両方の目的に使用される。
してほぼ直角である。必要ならば、高反射（ＨＲ）被膜
１８（図６参照）をプローブの端面に蒸着させ、それに
より、サンプリングビームを側部小面で反射させること
なく、光学系に直接戻るように反射させることができ
る。顕微鏡対物レンズ２１は、サンプリングビームをプ
ローブの端面上に合焦させ、また、反射ビームを再平行
化させる両方の目的に使用される。
【００１５】基板１３（すなわち、回路）上の導体１２
は、高速接続３１と結合され、そして、レーザと同期さ
れるか、または逆にレーザをマスターＲＦ源に周波数同
期させることにより同期された波形シンセサイザー（図
示せず）により、あるいは、遅延線３２からのレーザパ
ルスにより照明される光検出器（図示せず）からの電気
信号により付勢される。回路に対する電気的接続は常用
のプローブ、プローブカードまたはワイヤボンディング
により形成することができる。
は、高速接続３１と結合され、そして、レーザと同期さ
れるか、または逆にレーザをマスターＲＦ源に周波数同
期させることにより同期された波形シンセサイザー（図
示せず）により、あるいは、遅延線３２からのレーザパ
ルスにより照明される光検出器（図示せず）からの電気
信号により付勢される。回路に対する電気的接続は常用
のプローブ、プローブカードまたはワイヤボンディング
により形成することができる。
【００１６】トリガとサンプリング時間との間の相対的
な遅延はモータ駆動光遅延線３２によりもたらされる
が、或る場合には、純粋に電子的な手段も利用できる。
持続時間が約１００ｆｓの光パルスを有するこのタイプ
の装置を使用すると、１ＴＨｚ（１０００ＧＨｚ）以上
の帯域幅の測定が実行可能である。
な遅延はモータ駆動光遅延線３２によりもたらされる
が、或る場合には、純粋に電子的な手段も利用できる。
持続時間が約１００ｆｓの光パルスを有するこのタイプ
の装置を使用すると、１ＴＨｚ（１０００ＧＨｚ）以上
の帯域幅の測定が実行可能である。
【００１７】測定された電気的な立上がり時間はしばし
ば、光パルスよりも長い。この差は、一部は、電気信号
が励起部からサンプリング部まで移動しなければならな
い距離によるものであり、また、一部は、サンプリング
パルスがＬｉＴａＯ3 サンプリング結晶内を移動しなけ
ればならない距離によるものである。電気的パルスが伝
送ラインに沿って移動するにつれて、電気的パルスは消
散し、その結果、高周波数成分の優先的な減衰および放
散が生じる。
ば、光パルスよりも長い。この差は、一部は、電気信号
が励起部からサンプリング部まで移動しなければならな
い距離によるものであり、また、一部は、サンプリング
パルスがＬｉＴａＯ3 サンプリング結晶内を移動しなけ
ればならない距離によるものである。電気的パルスが伝
送ラインに沿って移動するにつれて、電気的パルスは消
散し、その結果、高周波数成分の優先的な減衰および放
散が生じる。
【００１８】光パルスがＬｉＴａＯ3 結晶内を移動する
際、光パルスは電気的パルスと共に伝搬するが、異なっ
た速度で伝搬する。これにより速度のウォークオフ(wal
k-off)が生じ、検出信号が長くなって出現するようにな
る。このウォークオフ作用は、結晶の厚さが厚くなるほ
ど強くなる。
際、光パルスは電気的パルスと共に伝搬するが、異なっ
た速度で伝搬する。これにより速度のウォークオフ(wal
k-off)が生じ、検出信号が長くなって出現するようにな
る。このウォークオフ作用は、結晶の厚さが厚くなるほ
ど強くなる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、このようなウォークオフ作用を示さない新規な電気
光学サンプリングプローブを提供することである。
は、このようなウォークオフ作用を示さない新規な電気
光学サンプリングプローブを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明により、超高速電
気光学サンプリングに適した、フェムト秒(fs)の解像度
を有する新規な電気光学サンプリングプローブが提供さ
れる。本発明の新規なプローブは現在報告されている最
良の常用バルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も薄
く、しかも、誘電率は４倍も低い。更に、最大帯域幅は
同等のＬｉＴａＯ3 プローブよりも５０％も大きい。
気光学サンプリングに適した、フェムト秒(fs)の解像度
を有する新規な電気光学サンプリングプローブが提供さ
れる。本発明の新規なプローブは現在報告されている最
良の常用バルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も薄
く、しかも、誘電率は４倍も低い。更に、最大帯域幅は
同等のＬｉＴａＯ3 プローブよりも５０％も大きい。
【００２１】プローブは、全内部反射形状および自立性
形状の双方で使用されるＡｌx Ｇａ1-x Ａｓの薄膜であ
る。ここで、ｘは電気光学サンプリング用に使用される
レーザ源の波長に対して結晶の透過性が十分であるよう
に選択される。薄膜の膜厚は従来のプローブの厚さより
も遥かに小さい。この膜厚は、電気光学サンプリングの
速度および感度について、レーザパルスの空間的広がり
に比べて薄いものであるように選択される。本発明の薄
膜プローブは電気光学センサとしてバルク結晶を使用す
ることに伴う多くの問題点を解消する。
形状の双方で使用されるＡｌx Ｇａ1-x Ａｓの薄膜であ
る。ここで、ｘは電気光学サンプリング用に使用される
レーザ源の波長に対して結晶の透過性が十分であるよう
に選択される。薄膜の膜厚は従来のプローブの厚さより
も遥かに小さい。この膜厚は、電気光学サンプリングの
速度および感度について、レーザパルスの空間的広がり
に比べて薄いものであるように選択される。本発明の薄
膜プローブは電気光学センサとしてバルク結晶を使用す
ることに伴う多くの問題点を解消する。
【００２２】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細
に説明する。
に説明する。
【００２３】本発明は、前記のようなタイプのｅ−ｏサ
ンプリングシステムで使用するための電気光学プローブ
を具体化する。本発明のプローブは透明なロッド（図１
および図３参照）に支持された結晶薄膜として、また
は、自立性プローブ（図４参照）として利用することが
できる。いずれの場合も、本発明のプローブはＡｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓ薄膜層からなる。ここで、ｘはＡｌＧａＡｓ
結晶のＡｌ部分の割合であり、電気光学サンプリングで
使用されるレーザ源の波長に対して結晶の透過性を十分
なものにするのに必要である。
ンプリングシステムで使用するための電気光学プローブ
を具体化する。本発明のプローブは透明なロッド（図１
および図３参照）に支持された結晶薄膜として、また
は、自立性プローブ（図４参照）として利用することが
できる。いずれの場合も、本発明のプローブはＡｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓ薄膜層からなる。ここで、ｘはＡｌＧａＡｓ
結晶のＡｌ部分の割合であり、電気光学サンプリングで
使用されるレーザ源の波長に対して結晶の透過性を十分
なものにするのに必要である。
【００２４】結晶プローブは使用されるレーザの光パル
スの空間的広がりよりも遥かに薄い。例えば、１００ｆ
ｓの光パルスの波長が空気中で３０μｍである場合、プ
ローブの厚さはこの波長よりも薄くなるように選択され
る。
スの空間的広がりよりも遥かに薄い。例えば、１００ｆ
ｓの光パルスの波長が空気中で３０μｍである場合、プ
ローブの厚さはこの波長よりも薄くなるように選択され
る。
【００２５】説明の便宜上、図中の様々な寸法は一定の
比例尺度に従って図示されていない。また、図中の同一
または類似の部品を示すのに同じ参照符号を使用してい
る。
比例尺度に従って図示されていない。また、図中の同一
または類似の部品を示すのに同じ参照符号を使用してい
る。
【００２６】プローブは活性層を形成するのに分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）を用いて製作される。この活性層
はバルク（例えば、ＬｉＴａＯ3 ）結晶の研磨により得
られる活性層よりも遥かに薄く、しかも、均質である。
プローブは分子線エピタキシー（ＭＢＥ）により（１１
０）ＧａＡｓ基板ウエハ上の薄膜またはフィルムとして
成長される。（１１０）ＧａＡｓ基板を使用することに
より、光軸がウエハの平面中に配置される。
ピタキシー（ＭＢＥ）を用いて製作される。この活性層
はバルク（例えば、ＬｉＴａＯ3 ）結晶の研磨により得
られる活性層よりも遥かに薄く、しかも、均質である。
プローブは分子線エピタキシー（ＭＢＥ）により（１１
０）ＧａＡｓ基板ウエハ上の薄膜またはフィルムとして
成長される。（１１０）ＧａＡｓ基板を使用することに
より、光軸がウエハの平面中に配置される。
【００２７】その後、選択エッチングを用いて基板から
薄膜を取り出す。プローブ層の膜厚は使用されるレーザ
の光パルスの空間的広がりよりも薄くなるように選択さ
れる。ＣＰＭレーザの場合、プローブ層の厚さは約７μ
ｍである。これよりも厚い結晶はＭＢＥ法または、液相
成長法などのようなその他のエピタキシャル成長法によ
り作製することができる。
薄膜を取り出す。プローブ層の膜厚は使用されるレーザ
の光パルスの空間的広がりよりも薄くなるように選択さ
れる。ＣＰＭレーザの場合、プローブ層の厚さは約７μ
ｍである。これよりも厚い結晶はＭＢＥ法または、液相
成長法などのようなその他のエピタキシャル成長法によ
り作製することができる。
【００２８】一層薄い結晶の使用が制限される唯一の理
由は、加工中に結晶が破壊することである。Ａｌ含有率
または活性層の必要なバンドギャップエネルギーは、使
用される特定のレーザの波長により決定される。ＣＰＭ
レーザの場合、このレーザはＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓの使
用を必要とする。他方、受動モード同期チタン注入サフ
ァイヤレーザ源はもっと長い波長で動作するので、Ａｌ
含有率はもっと低くて良い。
由は、加工中に結晶が破壊することである。Ａｌ含有率
または活性層の必要なバンドギャップエネルギーは、使
用される特定のレーザの波長により決定される。ＣＰＭ
レーザの場合、このレーザはＡｌ0.8 Ｇａ0.2 Ａｓの使
用を必要とする。他方、受動モード同期チタン注入サフ
ァイヤレーザ源はもっと長い波長で動作するので、Ａｌ
含有率はもっと低くて良い。
【００２９】特定の用途における要件は、使用されるレ
ーザ源の波長における相対的吸収である。バンドギャッ
プ工学の同じ技法を他のIII/V 族系（例えば、ＩｎＰ）
およびII/IV 族系（例えば、ＣｄＳ）についても使用で
きる。なぜなら、これらの材料は全て複屈折特性を有す
るからである。同じ結晶層を全内部反射形状（臨界角タ
イプまたは高反射被膜の使用によるものの何れか）また
は自立性形状に形成することができる。
ーザ源の波長における相対的吸収である。バンドギャッ
プ工学の同じ技法を他のIII/V 族系（例えば、ＩｎＰ）
およびII/IV 族系（例えば、ＣｄＳ）についても使用で
きる。なぜなら、これらの材料は全て複屈折特性を有す
るからである。同じ結晶層を全内部反射形状（臨界角タ
イプまたは高反射被膜の使用によるものの何れか）また
は自立性形状に形成することができる。
【００３０】図１に示された支持プローブ１４は、Ａｌ
ＧａＡｓ薄膜層を有するＧａＡｓ小片をガラスロッドま
たはブロックである支持体１６に接着し、そして、プロ
ーブおよび隣接するロッドの端面を角錐形状に研磨する
ことにより作製した。この研磨によりガラス／ＡｌＧａ
Ａｓ界面は適当なサイズのものに形成されている。
ＧａＡｓ薄膜層を有するＧａＡｓ小片をガラスロッドま
たはブロックである支持体１６に接着し、そして、プロ
ーブおよび隣接するロッドの端面を角錐形状に研磨する
ことにより作製した。この研磨によりガラス／ＡｌＧａ
Ａｓ界面は適当なサイズのものに形成されている。
【００３１】“適当なサイズ”という用語は、サンプリ
ング測定で使用される顕微鏡の視野限界により強制され
るプローブのサイズを意味する。すなわち、サンプリン
グビームが図１に示されるように配向される場合、Ａｌ
ＧａＡｓ結晶および支持体の隣接小面が全て視野内に入
らなければならない。２０倍対物レンズ(Mituoyo ULWD)
の場合、界面は側面上で〜２００μｍ以下程度である。
その後、ＧａＡｓ基板はエッチング除去され、ガラス支
持体に固着されたＡｌＧａＡｓ薄膜層が残る。
ング測定で使用される顕微鏡の視野限界により強制され
るプローブのサイズを意味する。すなわち、サンプリン
グビームが図１に示されるように配向される場合、Ａｌ
ＧａＡｓ結晶および支持体の隣接小面が全て視野内に入
らなければならない。２０倍対物レンズ(Mituoyo ULWD)
の場合、界面は側面上で〜２００μｍ以下程度である。
その後、ＧａＡｓ基板はエッチング除去され、ガラス支
持体に固着されたＡｌＧａＡｓ薄膜層が残る。
【００３２】この方法により、従来の研磨法よりも遥か
に優れた界面平坦性を有する一層薄い結晶ウエハが得ら
れる。平坦な底部要素により、プローブをサンプルと干
渉的に配列させることができる。単一フリンジの列を平
行にするのは普通に行われる。この形成方法により、全
内部反射（ＴＩＲ）プローブ形状を形成することができ
る。この形状は高反射被膜を必要としない。
に優れた界面平坦性を有する一層薄い結晶ウエハが得ら
れる。平坦な底部要素により、プローブをサンプルと干
渉的に配列させることができる。単一フリンジの列を平
行にするのは普通に行われる。この形成方法により、全
内部反射（ＴＩＲ）プローブ形状を形成することができ
る。この形状は高反射被膜を必要としない。
【００３３】電極形状は、５μｍのラインと間隔を有す
る共面ストリップ透過ラインである。ＴＩＲ形状は時間
窓(time window) 内に接触パッドを有しない単純なマル
チラインシステムからなる。プローブ１５は、約１ｐｓ
（ピコ秒）ＦＷＨＭの電気パルスを発生するＬＴ−Ｇａ
Ａｓ基板上のサンプルに対して使用した。サンプリング
ビームは、角錐の小面に衝突し、そして、結晶プローブ
１５内の一点に向かい、更に、顕微鏡対物レンズ２１に
向けて反射されるように入射される。
る共面ストリップ透過ラインである。ＴＩＲ形状は時間
窓(time window) 内に接触パッドを有しない単純なマル
チラインシステムからなる。プローブ１５は、約１ｐｓ
（ピコ秒）ＦＷＨＭの電気パルスを発生するＬＴ−Ｇａ
Ａｓ基板上のサンプルに対して使用した。サンプリング
ビームは、角錐の小面に衝突し、そして、結晶プローブ
１５内の一点に向かい、更に、顕微鏡対物レンズ２１に
向けて反射されるように入射される。
【００３４】この場合、励起ビーム３２´は図６におい
て点線で示されるように入射し、そして、サンプリング
ビームと大体同じ点に突き当たる。図２は測定された応
答特性曲線を示す。図２における立上がり時間（１０〜
９０％）に対する線形適合は約４００ｆｓである。
て点線で示されるように入射し、そして、サンプリング
ビームと大体同じ点に突き当たる。図２は測定された応
答特性曲線を示す。図２における立上がり時間（１０〜
９０％）に対する線形適合は約４００ｆｓである。
【００３５】図３は支持プローブ１４の変形例を示す。
この例では、結晶プローブ１５の自由面は支持体１６に
より支持されており、そして、ＨＲ被膜１８が塗布され
ている。しかし、支持ロッドの側面および結晶プローブ
の側面は造形する必要がない。この例では、励起ビーム
３２´は図１に示された例のように、結晶内を通過する
必要がない。しかし、回路の別の点に入射させることも
できる。
この例では、結晶プローブ１５の自由面は支持体１６に
より支持されており、そして、ＨＲ被膜１８が塗布され
ている。しかし、支持ロッドの側面および結晶プローブ
の側面は造形する必要がない。この例では、励起ビーム
３２´は図１に示された例のように、結晶内を通過する
必要がない。しかし、回路の別の点に入射させることも
できる。
【００３６】図４は自立性プローブ３１の一例を示す断
面図である。このプローブの厚さは約７μｍであり、反
射防止（ＡＲ）膜３３（プローブの上面に塗布される）
および高反射（ＨＲ）膜１８（プローブの下面に塗布さ
れる）が設けられている。このような構成では、サンプ
リングビームはＨＲ膜で反射される。励起ビーム３２
（図示せず）はサンプリングビーム１７から光ビームの
２〜３直径分だけ離れている。これにより約１５μｍの
伝搬間隔が生じる。反射は近くの接触パッドにより生起
するものと思われる。
面図である。このプローブの厚さは約７μｍであり、反
射防止（ＡＲ）膜３３（プローブの上面に塗布される）
および高反射（ＨＲ）膜１８（プローブの下面に塗布さ
れる）が設けられている。このような構成では、サンプ
リングビームはＨＲ膜で反射される。励起ビーム３２
（図示せず）はサンプリングビーム１７から光ビームの
２〜３直径分だけ離れている。これにより約１５μｍの
伝搬間隔が生じる。反射は近くの接触パッドにより生起
するものと思われる。
【００３７】このプローブは、図１に示された変形例の
プローブの成長と同様な方法により、ＧａＡｓ基板ウエ
ハ上にＡｌＧａＡｓ膜を成長させることにより作製され
る。しかし、ＡｌＧａＡｓ膜の上面にはＡＲ膜が塗着さ
れている。次いで、優先的エッチングにより基板を化学
的に除去し、大面積（〜１ｃｍ2 ）の自立性被膜を生成
する。
プローブの成長と同様な方法により、ＧａＡｓ基板ウエ
ハ上にＡｌＧａＡｓ膜を成長させることにより作製され
る。しかし、ＡｌＧａＡｓ膜の上面にはＡＲ膜が塗着さ
れている。次いで、優先的エッチングにより基板を化学
的に除去し、大面積（〜１ｃｍ2 ）の自立性被膜を生成
する。
【００３８】ＨＲ被膜１８をＡｌＧａＡｓ膜の裏面に塗
布する。これはＡＲ塗布側に対峙する膜の側面である。
使用される特定のＨＲ被膜が高反射率を生成しない場
合、サンプル上でＡｕ電極を追加ミラーとして使用する
こともできる。これは、電極１２の表面にサンプリング
ビーム１７が当たるようにプローブを移動させることに
より簡単に実行することができる。
布する。これはＡＲ塗布側に対峙する膜の側面である。
使用される特定のＨＲ被膜が高反射率を生成しない場
合、サンプル上でＡｕ電極を追加ミラーとして使用する
こともできる。これは、電極１２の表面にサンプリング
ビーム１７が当たるようにプローブを移動させることに
より簡単に実行することができる。
【００３９】自立性膜測定の場合、ギャップが５μｍの
インライン光導電性スイッチが側面サンプリングゲート
から１００μｍのところに配置される。側面サンプリン
グゲートは図４に示された第３の電極であり、この形状
では接地されている。これにより、共面透過ラインはサ
ンプリング位置で３線系のようになる。
インライン光導電性スイッチが側面サンプリングゲート
から１００μｍのところに配置される。側面サンプリン
グゲートは図４に示された第３の電極であり、この形状
では接地されている。これにより、共面透過ラインはサ
ンプリング位置で３線系のようになる。
【００４０】
【表１】 表１ ──────────────────────────────────── 材 料 ＬｉＴａＯ3 ＧａＡｓ 80％ＡｌＧａＡｓ ──────────────────────────────────── 屈 折 率 ｎ0 ＝２．１７５ ｎ0 ＝３．６ ｎ0 〜３．４ ｎ （於0.55μｍ） （於1.0 μｍ） （於0.62μｍ） ──────────────────────────────────── 電気光学係数,rij ｒ33＝３０．３ ｒGaAs 41＝１．２ ｒGaAs 41＝１．２ (x10-12m/V) ──────────────────────────────────── Ｖunitπ=λ/n3rij １．８ ２５．７ １３．１ (kV) ──────────────────────────────────── 共 鳴 周 波 数 ６．３ ８．０３２ １０．８６ (THz) （振幅） （ＴＯホノン） （ＴＯホノン） ──────────────────────────────────── 静 電 誘 電 率 ４３ １３．１８ １０．６８ ε0 ────────────────────────────────────
【００４１】表１に、ＡｌＧａＡｓおよび、高速電気光
学サンプリングで一般的に使用されるその他のプローブ
材料（例えば、ＬｉＴａＯ3 およびＧａＡｓ）の物理定
数を比較して示す。半波電圧感度の他、ＬｉＴａＯ3 の
誘電率は非常に大きい。そのため、結晶内部の有意な伝
搬距離について大きな信号分散が生じる。ＧａＡｓはＬ
ｉＴａＯ3 よりも優れた電圧感度を有するが、ＧａＡｓ
は大抵のフェムト秒（ｆｓ）レーザシステムでは使用で
きない。（ＧａＡｓのバンドエッジは、８５０ｎｍ以上
である。）
学サンプリングで一般的に使用されるその他のプローブ
材料（例えば、ＬｉＴａＯ3 およびＧａＡｓ）の物理定
数を比較して示す。半波電圧感度の他、ＬｉＴａＯ3 の
誘電率は非常に大きい。そのため、結晶内部の有意な伝
搬距離について大きな信号分散が生じる。ＧａＡｓはＬ
ｉＴａＯ3 よりも優れた電圧感度を有するが、ＧａＡｓ
は大抵のフェムト秒（ｆｓ）レーザシステムでは使用で
きない。（ＧａＡｓのバンドエッジは、８５０ｎｍ以上
である。）
【００４２】ＡｌＧａＡｓプローブは手ごろな電気光学
係数を示すが、ＬｉＴａＯ3 またはＧａＡｓの何れかよ
りも低い誘電率を有する。この実施例で使用されたプロ
ーブはＡｌＧａＡｓ（８０％Ａｌ）であり、純粋なＡｌ
Ａｓについて起こる酸化を最小にする。このＡｌ含有率
では、光励起は間接的である。ＡｌＧａＡｓの屈折率，
ｎ（λ＝６２０ｎｍ）は約３．４である。
係数を示すが、ＬｉＴａＯ3 またはＧａＡｓの何れかよ
りも低い誘電率を有する。この実施例で使用されたプロ
ーブはＡｌＧａＡｓ（８０％Ａｌ）であり、純粋なＡｌ
Ａｓについて起こる酸化を最小にする。このＡｌ含有率
では、光励起は間接的である。ＡｌＧａＡｓの屈折率，
ｎ（λ＝６２０ｎｍ）は約３．４である。
【００４３】ＧａＡｓの静電誘電率，εs は１３．１８
であり、ＡｌＡｓのεs は１０．０６であり、Ａｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓの場合、εs はＧａＡｓとＡｌＡｓとの間の
線形内挿により得られる。具体的には、次式(1) で算出
することができる。 εs ＝１３．１８−３．１２ｘ (1) 例えば、ｘ＝０．８の場合、εs ＝１０．６８である。
であり、ＡｌＡｓのεs は１０．０６であり、Ａｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓの場合、εs はＧａＡｓとＡｌＡｓとの間の
線形内挿により得られる。具体的には、次式(1) で算出
することができる。 εs ＝１３．１８−３．１２ｘ (1) 例えば、ｘ＝０．８の場合、εs ＝１０．６８である。
【００４４】ＬｉＴａＯ3 と比較すると、本発明のプロ
ーブは５〜１００倍も薄く、しかも、対応する誘電率は
４倍も小さい（ＬｉＴａＯ3 の場合、ε0 ＝４３であ
る）。微小なライン寸法の場合、電界効果はライン間隔
に準じて指数関数的に低下する。そのため、薄いプロー
ブは厚いプローブよりも必ずしも低感度である必要はな
い。
ーブは５〜１００倍も薄く、しかも、対応する誘電率は
４倍も小さい（ＬｉＴａＯ3 の場合、ε0 ＝４３であ
る）。微小なライン寸法の場合、電界効果はライン間隔
に準じて指数関数的に低下する。そのため、薄いプロー
ブは厚いプローブよりも必ずしも低感度である必要はな
い。
【００４５】本発明のプローブの最大帯域幅を推定する
ために、表１に示された相対共鳴周波数を比較しなけれ
ばならない。ＬｉＴａＯ3 の振動周波数は６．３ＴＨz
であり、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ｘ＝０．８）の横光（Ｔ
Ｏ）ホノン（ＡｌＡｓタイプ）は次式(2) 、 ４４．６３＋０．５５ｘ−０．３ｘ2 （ｍｅＶ） (2) （式中、ｘはＡｌの含有率である）で求められる。
ために、表１に示された相対共鳴周波数を比較しなけれ
ばならない。ＬｉＴａＯ3 の振動周波数は６．３ＴＨz
であり、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ｘ＝０．８）の横光（Ｔ
Ｏ）ホノン（ＡｌＡｓタイプ）は次式(2) 、 ４４．６３＋０．５５ｘ−０．３ｘ2 （ｍｅＶ） (2) （式中、ｘはＡｌの含有率である）で求められる。
【００４６】８０％Ａｌの場合、ＴＯホノンは４５．２
６ｍｅＶまたは１０．８６ＴＨz である。ＧａＡｓにお
ける対応するＴＯホノンは８．０３２ＴＨz である。半
波電圧，Ｖunitπは、信号をπラジアンだけ遅らせるた
めに所定の変調器に印加された単位長さ当たりの電圧で
ある。半波電圧，Ｖunitπは次式(3) で求めることがで
きる。 Ｖunitπ＝λ／ｎ3 ｒij (3) （式中、ｎは屈折率であり、ｒijは適当な電気光学テン
ソル要素であり、λは自由空間光波長である。）
６ｍｅＶまたは１０．８６ＴＨz である。ＧａＡｓにお
ける対応するＴＯホノンは８．０３２ＴＨz である。半
波電圧，Ｖunitπは、信号をπラジアンだけ遅らせるた
めに所定の変調器に印加された単位長さ当たりの電圧で
ある。半波電圧，Ｖunitπは次式(3) で求めることがで
きる。 Ｖunitπ＝λ／ｎ3 ｒij (3) （式中、ｎは屈折率であり、ｒijは適当な電気光学テン
ソル要素であり、λは自由空間光波長である。）
【００４７】式(3) は表１において、３種類の材料全て
について算出されている。ＧａＡｓの電気光学係数値
０．９を使用すると、ＡｌＧａＡｓは同等なＬｉＴａＯ
3 変調器よりも１０倍も感度が低いものと予想される。
しかし、Ａｌ含有率が８０％のＡｌＧａＡｓ結晶の動作
波長が短い（０．６２対１．０μｍ）ので、ＡｌＧａＡ
ｓは同等なＧａＡｓ変調器のほぼ２倍の感度を有する。
について算出されている。ＧａＡｓの電気光学係数値
０．９を使用すると、ＡｌＧａＡｓは同等なＬｉＴａＯ
3 変調器よりも１０倍も感度が低いものと予想される。
しかし、Ａｌ含有率が８０％のＡｌＧａＡｓ結晶の動作
波長が短い（０．６２対１．０μｍ）ので、ＡｌＧａＡ
ｓは同等なＧａＡｓ変調器のほぼ２倍の感度を有する。
【００４８】集積偏光変化は変調器長さの関数なので、
結晶内部の伝搬距離が短くなるほど、薄い結晶の総感度
は低くなる。高周波数検出技術はこれらの変調器のサン
プリング用途に関して、感度を重要度の低いものにす
る。同様な計算および考察はＡｌ含有率が０．８以外の
ＡｌＧａＡｓ結晶プローブについても適用できる。
結晶内部の伝搬距離が短くなるほど、薄い結晶の総感度
は低くなる。高周波数検出技術はこれらの変調器のサン
プリング用途に関して、感度を重要度の低いものにす
る。同様な計算および考察はＡｌ含有率が０．８以外の
ＡｌＧａＡｓ結晶プローブについても適用できる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超高速電気光学サンプリングに適した、フェムト秒の解
像度を有する新規な電気光学サンプリングプローブが提
供される。本発明の新規なプローブは現在報告されてい
る最良の常用バルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も
薄く、しかも、誘電率は４倍も低い。更に、最大帯域幅
は同等のＬｉＴａＯ3 プローブよりも５０％も大きい。
超高速電気光学サンプリングに適した、フェムト秒の解
像度を有する新規な電気光学サンプリングプローブが提
供される。本発明の新規なプローブは現在報告されてい
る最良の常用バルクＬｉＴａＯ3 プローブよりも数倍も
薄く、しかも、誘電率は４倍も低い。更に、最大帯域幅
は同等のＬｉＴａＯ3 プローブよりも５０％も大きい。
【図１】プローブを通過する検出ビームおよび励起ビー
ムの両方を有する、ＡｌＧａＡｓ結晶プローブと全内部
反射形状を示す模式的断面図である。
ムの両方を有する、ＡｌＧａＡｓ結晶プローブと全内部
反射形状を示す模式的断面図である。
【図２】全内部反射形状を用いてＡｌＧａＡｓについて
電気光学的にサンプリングされたデータを示す特性図で
あり、立上がり時間の線形適合（１０〜９０％）は４０
０ｆｓである。
電気光学的にサンプリングされたデータを示す特性図で
あり、立上がり時間の線形適合（１０〜９０％）は４０
０ｆｓである。
【図３】サンプル回路に面して高反射被膜が設けられた
プローブにより、該プローブ内を検出ビームだけが通過
する、ＡｌＧａＡｓ結晶プローブと全内部反射形状を示
す模式的断面図である。
プローブにより、該プローブ内を検出ビームだけが通過
する、ＡｌＧａＡｓ結晶プローブと全内部反射形状を示
す模式的断面図である。
【図４】本発明による自立性結晶プローブを示す模式的
断面図である。
断面図である。
【図５】自立性プローブ形状を用いてＡｌＧａＡｓにつ
いて電気光学的にサンプリングされたデータを示す特性
図である。
いて電気光学的にサンプリングされたデータを示す特性
図である。
【図６】ＩＣの電圧測定を行うために使用されてきた従
来の装置を示す模式的構成図である。
来の装置を示す模式的構成図である。
【図７】図６の装置で使用する代表的な従来のｅ−ｏ電
圧サンプリングプローブを示す模式的断面図である。
圧サンプリングプローブを示す模式的断面図である。
１２ 導体 １３ 基板 １４ 支持プローブ １５ 結晶プローブ １６ 支持体 １７ サンプリングビーム １８ 高反射被膜 ３３ 反射防止被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダグラス レイモンド ダイカー アメリカ合衆国 07933 ニュージャージ ー、モリス カントリー、ジッレト、サン ライズ ドライブ、87 (72)発明者 ユウリッチ ダイカー ケイル アメリカ合衆国 07059 ニュージャージ ー、ワレン カントリー、ワレン、ムスタ ング トレイル、３ (72)発明者 ローズ ファサノ コーフ アメリカ合衆国 08812 ニュージャージ ー、グリーンブロック、サマーセットカン トリー、グリーンブロックロード、32 (72)発明者 エドワード ジョン ラスコスキー アメリカ合衆国 07076 ニュージャージ ー、ユニオン カントリー、スコッチ プ レインズ、エバーグリーン アヴェニュ ー、2289 (72)発明者 ジョージ ジョン ジトジック アメリカ合衆国 07832 ニュージャージ ー、コロンビア、ワレン カントリー、パ インツリー レーン、17
Claims (15)
- 【請求項１】 縦方向電気光学作用を示す結晶からな
り、 前記結晶は、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ここで、ｘは、電気
光学サンプリングに使用されるレーザ源に対して十分な
透明性をもたらすように選択される）からなる薄膜であ
ることを特徴とする、電子回路および光電子回路の電気
光学サンプリングで使用するための電気光学プローブ。 - 【請求項２】 前記薄膜の膜厚は、レーザ源のレーザパ
ルスの空間的広がりに比べて薄いことを特徴とする請求
項１のプローブ。 - 【請求項３】 レーザ源は、レーザパルスの空間的広が
りが約３０μｍであるＣＰＭ色素レーザであり、 前記結晶プローブ（１５）は、厚さが５＜７＜２７μｍ
であることを特徴とする請求項１のプローブ。 - 【請求項４】 前記プローブは、支持棒の一端に接着さ
れた支持プローブであることを特徴とする請求項１のプ
ローブ。 - 【請求項５】 前記支持棒の一端および結晶プローブ
（１５）は、面取りされた角錐形状に造形されているこ
とを特徴とする請求項４のプローブ。 - 【請求項６】 角錐の面取り部は、側面上の２００μｍ
以下であることを特徴とする請求項５のプローブ。 - 【請求項７】 角錐の側壁は、支持プローブ（１４）の
中心軸に対して、約３０°の角度で傾斜していることを
特徴とする請求項５のプローブ。 - 【請求項８】 結晶プローブ（１５）の自由面には、高
反射被膜（１８）が被着されていることを特徴とする請
求項４のプローブ。 - 【請求項９】 前記結晶プローブ（１５）は、自立性プ
ローブであることを特徴とする請求項１のプローブ。 - 【請求項１０】 前記プローブは、薄膜の表面の対向面
に、反射防止膜（３３）と高反射膜（１８）が設けられ
ており、 前記高反射膜は、電気光学的にサンプリングすべき回路
（１２）に対面すべき表面に配設されていることを特徴
とする請求項９のプローブ。 - 【請求項１１】 （１１０）ＧａＡｓ基板上に、レーザ
源のレーザパルスの空間的広がりに比べて薄いものであ
るように選択された厚さの、Ａｌx Ｇａ1-xＡｓ（Ａｌ
ＧａＡｓ）（ここで、ｘは電気光学サンプリングに使用
されるレーザ源に対して透明であるように選択される）
層を成長させ；そして、 ＧａＡｓ基板から結晶層を取り出す；ことからなる電子
回路および光電子回路の電気光学サンプリングで使用す
るための電気光学プローブの製造方法。 - 【請求項１２】 レーザ源は、レーザパルスの空間的広
がりが〜３０μｍであるＣＰＭ色素レーザであり、 前記ＡｌＧａＡｓ層は、５＜７＜２７μｍの厚さに成長
することを特徴とする請求項１１の製造方法。 - 【請求項１３】 前記電気光学プローブは、支持プロー
ブであり、 透明な接着剤により支持棒に前記ＡｌＧａＡｓ層を接着
するステップと；ＧａＡｓ基板をエッチング除去するス
テップと；支持棒の端部および該端部上のＡｌＧａＡｓ
ウエハを角錐状に造形し、角錐の壁面を支持棒の中心軸
に対して約３０°傾斜させるステップ；を更に含む請求
項１１の製造方法。 - 【請求項１４】 前記電気光学プローブは支持プローブ
であり、 透明な支持棒に前記ＡｌＧａＡｓ層を接着するステップ
と；ＧａＡｓ基板をエッチング除去するステップと；ほ
ぼ垂直な入射角で被着表面から光検出ビームを反射させ
る高反射（ＨＲ）被膜を自由面に蒸着させるステップ；
を更に含む請求項１１の製造方法。 - 【請求項１５】 前記電気光学プローブは自立性プロー
ブであり、 結晶性ＡｌＧａＡｓ層の自由面に反射防止（ＡＲ）膜を
蒸着し、前記蒸着はＧａＡｓ層の除去前に行われ；Ｇａ
Ａｓ層を除去した後、ＡｌＧａＡｓ層の新たな自由面に
高反射（ＨＲ）膜を塗布する；ことからなることを特徴
とする請求項１１の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US948059 | 1992-09-21 | ||
| US07/948,059 US5406194A (en) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Alx Ga1-x as probe for use in electro-optic sampling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224272A true JPH06224272A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3072814B2 JP3072814B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=25487194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05242132A Expired - Fee Related JP3072814B2 (ja) | 1992-09-21 | 1993-09-03 | 電気光学プローブ及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5406194A (ja) |
| EP (1) | EP0589593A3 (ja) |
| JP (1) | JP3072814B2 (ja) |
| KR (1) | KR100311557B1 (ja) |
| CA (1) | CA2105270C (ja) |
| SG (1) | SG43950A1 (ja) |
Cited By (1)
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