KR20130076732A - 광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치 - Google Patents

광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치 Download PDF

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히로또 도미오까
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

펄스광이 조사되어 테라헤르츠파를 발생하는 광 전도 안테나로서, 제1 도전형의 반도체 재료로 구성된 제1 도전층과, 제2 도전형의 반도체 재료로 구성된 제2 도전층과, 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 위치하는 반도체층과, 상기 제1 도전층에 접속하는 제1 전극과, 상기 제2 도전층에 접속하는 제2 전극을 구비하고, 상기 반도체층은, 법선 방향이 상기 제1 도전층, 상기 반도체층 및 상기 제2 도전층의 적층 방향과 직교하는 상태로 되는 측면에 위치하고 상기 펄스광이 입사하는 입사면과, 상기 반도체층의 측면의 상기 입사면과 다른 위치에 위치하고 상기 테라헤르츠가 출사하는 출사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전도 안테나이다.

Description

광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치{PHOTOCONDUCTIVE ANTENNA, TERAHERTZ WAVE GENERATING DEVICE, CAMERA, IMAGING DEVICE, AND MEASURING DEVICE}
본 발명은, 광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치에 관한 것이다.
최근, 100㎓ 이상, 30㎔ 이하의 주파수를 갖는 전자파인 테라헤르츠파가 주목받고 있다. 테라헤르츠파는, 예를 들면, 이미징, 분광 계측 등의 각 계측, 비파괴 검사 등에 이용할 수 있다.
이 테라헤르츠파를 발생하는 테라헤르츠파 발생 장치는, 서브 p초(수백 f초) 정도의 펄스 폭을 갖는 광 펄스(펄스광)를 발생하는 광원 장치와, 광원 장치에서 발생한 광 펄스가 조사됨으로써 테라헤르츠파를 발생하는 광 전도 안테나를 갖고 있다.
상기 광 전도 안테나로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에, n형 반도체층과, i형 반도체층과, p형 반도체층이 이 순서대로 적층된 적층체(pin 구조)를 갖는 테라헤르츠파 발생 소자(광 전도 안테나)가 개시되어 있다. 이 광 전도 안테나에서는, p형 반도체층 위에 형성된 전극에 형성된 개구를 통하여 p형 반도체층에 광 펄스가 조사되면, i형 반도체층의 측면 전체로부터 방사상으로 테라헤르츠파가 출사한다.
상기 특허 문헌 1에 기재된 광 전도 안테나에서는, 저온 성장 GaAs(LT-GaAs) 기판을 이용하여 제조된 다이폴 형상 광 전도 안테나(PCA)에 대하여, 발생하는 테라헤르츠파의 강도를 10배 정도 크게 할 수 있다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 광 전도 안테나에서는, 광 펄스를 p형 반도체층에 조사하고, 그 p형 반도체층을 투과한 광 펄스가 i형 반도체층에 입사하므로, p형 반도체층에서 광 펄스의 일부가 흡수되어 버리고, 이에 의해, 테라헤르츠파의 발생 효율을 저하시킨다고 하는 문제가 있었다.
일본 특허 출원 공개 제2007-300022호 공보
본 발명의 목적은, 종래보다도 효율적으로 테라헤르츠파를 발생할 수 있는 광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적은, 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 광 전도 안테나는, 펄스광이 조사되어 테라헤르츠파를 발생하는 광 전도 안테나이며, 제1 도전형의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성된 제1 도전층과, 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성된 제2 도전층과, 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 위치하고, 또한 상기 제1 도전층의 반도체 재료보다도 캐리어 농도가 낮은 반도체 재료 또는 상기 제2 도전층의 반도체 재료보다도 캐리어 농도가 낮은 반도체 재료로 구성된 반도체층과, 상기 제1 도전층에 전기적으로 접속하는 제1 전극과, 상기 제2 도전층에 전기적으로 접속하는 제2 전극을 구비하고, 상기 반도체층은, 법선 방향이 상기 제1 도전층, 상기 반도체층 및 상기 제2 도전층의 적층 방향과 직교하는 상태로 되는 측면에 위치하고 상기 펄스광이 입사하는 입사면과, 상기 반도체층의 측면의 상기 입사면과 다른 위치에 위치하고 상기 테라헤르츠가 출사하는 출사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 광 펄스(펄스광)가 제1 불순물 함유 반도체층이나 제2 불순물 함유 반도체층을 개재하지 않고, 직접, 반도체층에 입사하므로, 광 펄스가 제1 불순물 함유 반도체층이나 제2 불순물 함유 반도체층에서 흡수되어 버리는 것을 방지할 수 있어, 효율적으로 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
또한, 이 광 전도 안테나와 광 펄스를 발생하는 광원을 기판 위에 그 기판과 일체적으로 형성하여 테라헤르츠파 발생 장치를 제조할 수 있고, 이에 의해, 테라헤르츠파 발생 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 광원과 광 전도 안테나의 위치 정렬을, 그 광원과 광 전도 안테나를 기판 위에 형성할 때에 행할 수 있어, 이에 의해, 테라헤르츠파 발생 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 반도체층은, 상기 적층 방향으로부터 보았을 때, 상기 입사면으로부터 상기 출사면을 향하는 방향이 길이 방향으로 되는 길이 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.
이에 의해, 반도체층에 의해, 그 반도체층의 길이 방향을 따라서 테라헤르츠파를 유도할 수 있어, 이에 의해, 지향성을 갖는 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 반도체층은, 상기 적층 방향으로부터 보았을 때, 상기 입사면으로부터 상기 반도체층의 테라헤르츠파가 출사하는 출사면을 향함에 따라서, 상기 입사면으로부터 상기 출사면을 향하는 방향과 직교하는 방향의 상기 반도체층의 폭이 점증되는 부위를 갖는 것이 바람직하다.
이에 의해, 반도체층에 의해 테라헤르츠파를 효율적으로 유도할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 제2 도전층은, 상기 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 상기 제2 도전층의 측면이 상기 반도체층의 상기 입사면과 동일 평면 위에 위치하도록 설치되고, 또한, 상기 반도체층 위의 일부에만 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해, 반도체층의 입사면측의 일부에서만 테라헤르츠가 발생하므로, 반도체층 내에서의 테라헤르츠파끼리의 간섭을 억제할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 상기 반도체층의 측면을 덮는 피복층을 갖는 것이 바람직하다.
이에 의해, 반도체층의 부식을 방지할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 피복층은, 상기 출사면에 설치된 상기 피복층의 구성 재료의 비유전율이, 상기 반도체층의 상기 반도체 재료의 비유전율보다도 높은 것이 바람직하다.
이에 의해, 테라헤르츠파는, 유전율이 보다 높은 물질 중을 진행하고자 하는 성질을 갖고 있으므로, 반도체층에서 발생한 테라헤르츠파가 그 반도체층의 출사면으로부터 확실하게 출사할 수 있다.
본 발명의 광 전도 안테나에서는, 상기 반도체 재료는, Ⅲ-V족 화합물 반도체인 것이 바람직하다.
이에 의해, 높은 강도인 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치는, 본 발명에 따른 광 전도 안테나와, 상기 펄스광을 발생하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 본 발명의 효과를 갖는 테라헤르츠파 발생 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치에서는, 기판을 갖고, 상기 광원 및 상기 광 전도 안테나는, 각각, 상기 기판 위에 그 기판과 일체적으로 형성된 것인 것이 바람직하다.
이에 의해, 테라헤르츠파 발생 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 광원과 광 전도 안테나의 위치 정렬을, 그 광원과 광 전도 안테나를 기판 위에 형성할 때에 행할 수 있어, 이에 의해, 테라헤르츠파 발생 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 카메라는, 본 발명에 따른 광 전도 안테나와, 상기 펄스광을 발생하는 광원과, 상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 본 발명의 효과를 갖는 카메라를 제공할 수 있다.
본 발명의 이미징 장치는, 본 발명에 따른 광 전도 안테나와, 상기 펄스광을 발생하는 광원과, 상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와, 상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물의 화상을 생성하는 화상 형성부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 본 발명의 효과를 갖는 이미징 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 계측 장치에서는, 본 발명에 따른 광 전도 안테나와, 상기 광 펄스를 발생하는 광원과, 상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와, 상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 본 발명의 효과를 갖는 계측 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광 전도 안테나의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광원 장치의 단면 사시도이다.
도 4는 도 3 중의 A-A선에서의 단면도이다.
도 5는 도 3 중의 B-B선에서의 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광 전도 안테나에 있어서의 i형 반도체층의 다른 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제5 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 이미징 장치의 실시 형태를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11에 도시하는 이미징 장치의 테라헤르츠파 검출부를 도시하는 평면도이다.
도 13은 대상물의 테라헤르츠대에서의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 14는 대상물의 물질 A, B 및 C의 분포를 나타내는 화상의 도면이다.
도 15는 본 발명의 계측 장치의 실시 형태를 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 카메라의 실시 형태를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 카메라의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치를 첨부 도면에 도시하는 적절한 실시 형태에 기초하여 상세하게 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1은, 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 도 1에서는, 광 전도 안테나에 대해서는 도 2 중의 S-S선에서의 단면도, 광원 장치에 대해서는 블록도를 도시한다. 도 2는, 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광 전도 안테나의 평면도, 도 3은, 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광원 장치의 단면 사시도, 도 4는, 도 3 중의 A-A선에서의 단면도, 도 5는, 도 3 중의 B-B선에서의 단면도, 도 6은, 도 1에 도시하는 테라헤르츠파 발생 장치의 광 전도 안테나에 있어서의 i형 반도체층의 다른 구성예를 나타내는 평면도이다. 또한, 이하에서는, 도 1, 도 3 내지 도 5 중의 상측을 「위」, 하측을 「아래」로서 설명을 행한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 테라헤르츠파 발생 장치(1)는, 여기광인 광 펄스(펄스광)를 발생하는 광원 장치(3)와, 광원 장치(3)에서 발생한 광 펄스가 조사됨으로써 테라헤르츠파를 발생하는 광 전도 안테나(2)를 갖고 있다. 또한, 테라헤르츠파란, 주파수가, 100㎓ 이상 30㎔ 이하의 전자파, 특히, 300㎓ 이상 3㎔ 이하의 전자파를 말한다.
도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(3)는, 본 실시 형태에서는, 광 펄스를 발생하는 광 펄스 발생부(4)와, 광 펄스 발생부(4)에서 발생한 광 펄스에 대해, 펄스 압축을 행하는 제1 펄스 압축부(5)와, 제1 펄스 압축부(5)에서 펄스 압축이 이루어진 광 펄스에 대해, 펄스 압축을 행하는 제2 펄스 압축부(7)와, 광 펄스를 증폭하는 증폭부(6)를 갖고 있다.
증폭부(6)는, 제1 펄스 압축부(5)의 전단, 또는 제1 펄스 압축부(5)와 제2 펄스 압축부(7) 사이에 설치되지만, 도시의 구성에서는, 증폭부(6)는, 제1 펄스 압축부(5)와 제2 펄스 압축부(7) 사이에 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 펄스 압축부(5)에서 펄스 압축이 이루어진 광 펄스가, 증폭부(6)에서 증폭되고, 증폭부(6)에서 증폭된 광 펄스가, 제2 펄스 압축부(7)에서 펄스 압축이 이루어진다.
또한, 광원 장치(3)로부터 출사하는 광 펄스의 펄스 폭(반값 폭)은, 특별히 한정되지 않지만, 1f초 이상 800f초 이하인 것이 바람직하고, 10f초 이상 200f초 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 광원 장치(3)로부터 출사하는 광 펄스의 주파수는, 후술하는 광 전도 안테나(2)의 i형 반도체층(24)의 밴드갭에 대응하는 주파수 이상으로 설정된다.
또한, 광 펄스 발생부(4)는, 예를 들면, DBR 레이저, DFB 레이저, 모드 동기 레이저 등, 소위 반도체 레이저를 이용할 수 있다. 이 광 펄스 발생부(4)에서 발생하는 광 펄스의 펄스 폭은, 특별히 한정되지 않지만, 1p초 이상 100p초 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1 펄스 압축부(5)는 가포화 흡수에 기초하는 펄스 압축을 행하는 것이다. 즉, 제1 펄스 압축부(5)는 가포화 흡수체를 갖고 있고, 그 가포화 흡수체에 의해, 광 펄스를 압축하고, 그 펄스 폭을 감소시킨다.
또한, 제2 펄스 압축부(7)는 군속도 분산 보상에 기초하는 펄스 압축을 행하는 것이다. 즉, 제2 펄스 압축부(7)는 군속도 분산 보상 매체, 본 실시 형태에서는, 결합 도파로 구조를 갖고 있고, 그 결합 도파로 구조에 의해, 광 펄스를 압축하고, 그 펄스 폭을 감소시킨다.
또한, 광원 장치(3)의 광 펄스 발생부(4)와, 제1 펄스 압축부(5)와, 증폭부(6)와, 제2 펄스 압축부(7)는, 일체화, 즉 동일 기판 위에 집적되어 있다.
구체적으로는, 광원 장치(3)는 반도체 기판인 기판(31)과, 기판(31) 위에 형성된 클래드층(32)과, 클래드층(32) 위에 형성된 활성층(33)과, 활성층(33) 위에 형성된 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34)과, 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34) 위에 형성된 클래드층(35)과, 클래드층(35) 위에 형성된 컨택트층(36)과, 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34) 위에 형성된 절연층(37)과, 기판(31)의 표면에 형성된 클래드층(32)측의 전극(38)과, 컨택트층(36) 및 절연층(37)의 표면에 형성된 클래드층(35)측의 전극(391, 392, 393, 394 및 395)을 갖고 있다. 또한, 광 펄스 발생부(4)의 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34)과, 클래드층(35) 사이에는, 회절 격자(30)가 설치되어 있다. 또한, 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층은, 활성층의 바로 위에 한정되지 않고, 예를 들면, 클래드층 중에 형성되어 있어도 좋다.
또한, 각 부의 구성 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 일례로서, 기판(31), 컨택트층(36)으로서는, 각각, 예를 들면, GaAs 등을 들 수 있다. 또한, 클래드층(32, 35), 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34), 회절 격자(30)로서는, 각각, 예를 들면, AlGaAs 등을 들 수 있다. 또한, 활성층(33)으로서는, 예를 들면, 다중 양자 웰이라고 불리는 양자 효과를 이용한 구성 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 활성층(33)으로서는, 예를 들면, 웰층(GaAs 웰층)과 배리어층(AlGaAs 배리어층)을 교대로 복수씩 형성하여 이루어지는 다중 양자 웰 등으로 구성된 분포 굴절률형 다중 양자 웰이라고 불리는 구조의 것 등을 들 수 있다.
또한, 도시의 구성에서는, 광원 장치(3)에 있어서의 도파로는, 클래드층(32)과, 활성층(33)과, 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34)과, 클래드층(35)으로 구성되어 있다. 또한, 클래드층(35)은 도파로의 상부에만, 그 도파로에 대응한 형상으로 형성되어 있다. 또한, 클래드층(35)은 불필요한 부분을 에칭에 의해 제거함으로써 형성되어 있다. 또한, 제조 방법에 따라서는, 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층(34)을 생략해도 좋다.
또한, 클래드층(35) 및 컨택트층(36)은, 각각, 2개씩 형성되어 있다. 한쪽의 클래드층(35) 및 컨택트층(36)은, 광 펄스 발생부(4)와, 제1 펄스 압축부(5)와, 증폭부(6)와, 제2 펄스 압축부(7)의 일부를 구성하고, 연속적으로 설치되어 있고, 다른 쪽의 클래드층(35) 및 컨택트층(36)은, 제2 펄스 압축부(7)의 일부를 구성하고 있다. 즉, 제2 펄스 압축부(7)에는, 1쌍의 클래드층(35)과, 1쌍의 컨택트층(36)이 형성되어 있다.
또한, 전극(391)은, 광 펄스 발생부(4)의 클래드층(35)에 대응하도록 설치되고, 또한, 전극(392)은, 제1 펄스 압축부(5)의 클래드층(35)에 대응하도록 설치되고, 또한, 전극(393)은, 증폭부(6)의 클래드층(35)에 대응하도록 설치되고, 또한, 전극(394 및 395)은, 각각, 제2 펄스 압축부(7)의 2개의 클래드층(35)에 대응하도록 설치되어 있다. 또한, 전극(38)은, 광 펄스 발생부(4), 제1 펄스 압축부(5), 증폭부(6) 및 제2 펄스 압축부(7)의 공통인 전극이다. 그리고, 전극(38)과 전극(391)에서 광 펄스 발생부(4)의 1쌍의 전극이 구성되고, 또한, 전극(38)과 전극(392)에서 제1 펄스 압축부(5)의 1쌍의 전극이 구성되고, 또한, 전극(38)과 전극(393)에서 증폭부(6)의 1쌍의 전극이 구성되고, 또한, 전극(38)과 전극(394), 전극(38)과 전극(395)에서 제2 펄스 압축부(7)의 2쌍의 전극이 구성된다.
또한, 광원 장치(3)의 전체 형상은, 도시의 구성에서는, 직방체를 이루고 있지만, 이에 한정되지 않는 것은, 물론이다.
또한, 광원 장치(3)의 치수는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1㎜ 이상 10㎜ 이하×0.5㎜ 이상 5㎜ 이하×0.1㎜ 이상 1㎜ 이하로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 광원 장치의 구성은, 전술한 구성에 한정되지 않는 것은, 물론이다.
다음으로, 광 전도 안테나(2)에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 광 전도 안테나(2)는 기판(21)과, 기판(21) 위에 설치된 광 전도 안테나 본체(20)를 갖고 있다.
기판(21)으로서는, 광 전도 안테나 본체(20)를 지지할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 각종의 반도체 재료로 구성된 반도체 기판, 각종의 수지 재료로 구성된 수지 기판, 각종의 글래스 재료로 구성된 글래스 기판 등을 이용할 수 있지만, 반도체 기판이 바람직하다. 또한, 기판(21)으로서 반도체 기판을 이용하는 경우, 그 반도체 재료로서는, 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 이용할 수 있지만, Ⅲ-V족 화합물 반도체가 바람직하다. 또한, Ⅲ-V족 화합물 반도체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, GaAs, InP, InAs, InSb 등을 들 수 있다.
또한, 기판(21)의 형상은, 도시의 구성에서는, 후술하는 n형 반도체층(22)과 i형 반도체층(24)과 p형 반도체층(23)의 적층 방향으로부터 보았을 때, 사각형을 이루고 있다. 또한, 기판(21)의 형상은, 사각형에는 한정되지 않고, 이 밖에, 예를 들면, 원형, 타원형이나, 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다른 다각형 등을 들 수 있다. 이하에서는, 「n형 반도체층(22)과 i형 반도체층(24)과 p형 반도체층(23)의 적층 방향으로부터 보았을 때」를, 「평면시」라고도 말한다. 또한, 「n형 반도체층(22)과 i형 반도체층(24)과 p형 반도체층(23)의 적층 방향」을, 간단히, 「적층 방향」이라고도 말한다.
광 전도 안테나 본체(20)는, n형 반도체층(제1 도전층)(22)과, 테라헤르츠파를 발생하고, 그 테라헤르츠파를 유도하는 기능을 갖는 i형 반도체층(반도체층)(24)과, p형 반도체층(제2 도전층)(23)과, 절연층(25)과, 1쌍의 전극을 구성하는 전극(28)(제1 전극) 및 전극(제2 전극)(29)을 구비하고 있다.
이 경우, 기판(21) 위에, n형 반도체층(22)과, i형 반도체층(24)과, p형 반도체층(23)이, 기판(21)측으로부터 이 순서대로 적층되어 있다(설치되어 있다). 즉, 기판(21) 위에는, n형 반도체층(22)과, i형 반도체층(24)과, p형 반도체층(23)이 기판(21)측으로부터 이 순서대로 적층된 적층체(pin 구조)가 형성되어 있다. 또한 환언하면, i형 반도체층(24)은 n형 반도체층(22)과, p형 반도체층(23) 사이에 끼워져 형성되어 있다.
그리고, i형 반도체층(24)의 n형 반도체층(22)과 p형 반도체층(23) 사이에 노출되는 면[즉 적층체의 측면에 있어서의 i형 반도체층(24)의 부분] 중, 도 1 중 좌측의 끝면이, 광 펄스가 입사하는 입사면(241)을 구성하고, 도 1 중 우측의 끝면이, 그 i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠파가 출사하는 출사면(242)을 구성한다. 즉, 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 i형 반도체층(24)의 면(측면)의 적어도 일부는 광 펄스를 투과하고, 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 i형 반도체층(24)의 면의 적어도 일부는 i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠광을 투과한다고 말할 수 있다. 이에 의해, 광 펄스가 n형 반도체층(22)이나 p형 반도체층(23)을 통과하지 않고, 직접, i형 반도체층(24)에 입사하므로, 광 펄스가 n형 반도체층(22)이나 p형 반도체층(23)에서 흡수되어 버리는 것을 방지할 수 있어, 효율적으로 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
또한, 절연층(25)은, 기판(21) 위와, n형 반도체층(22) 위의 i형 반도체층(24)이 형성되어 있지 않은 부위에 형성되어 있다. 또한, n형 반도체층(22) 위의 절연층(25)의 일부에는, 개구(251)가 형성되어 있다.
또한, 전극(28)은, 절연층(25) 위에 설치되어 있고, 개구(251)를 통하여, n형 반도체층(22)에 접촉하고, 그 n형 반도체층(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 전극(29)은, p형 반도체층(23) 위에 설치되어 있다. 즉, 전극(29)은, p형 반도체층(23)에 접촉하고, 그 p형 반도체층(23)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 전극(29)은, p형 반도체층(23)의 대략 전체에 설치되어 있고, i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠파를 반사시키는 반사층을 겸하고 있다. 이에 의해, p형 반도체층(23)의 상면으로부터 외부로 누설되는 테라헤르츠파를 i형 반도체층(24)측(적층체 내부의 측에) 반사할 수 있어, 테라헤르츠파를 효율적으로 유도할 수 있다.
여기서, i형 반도체층(24)의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 길이 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다. 여기서, 길이 형상이란, 평면에서 보아 한쪽의 방향의 길이보다도, 한쪽의 방향으로 직교하는 다른 쪽의 방향의 길이가 큰 형상을 가리킨다. 그리고, 이 조건을 충족시키면, 형상은 직사각형으로 한정되지 않는다. 이에 의해, i형 반도체층(24)에 의해, 그 i형 반도체층(24)의 길이 방향을 따라서 테라헤르츠파를 유도할 수 있어, 이에 의해, 지향성을 갖고, 높은 강도인 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
도시의 구성에서는, i형 반도체층(24)은, 길이 형상, 구체적으로는, 평면시에서, 부채형의 중심측의 부분(부채형의 외형을 구성하는 2개의 직선의 교점을 포함하는 부분)을 제외한 형상을 이루고 있다. 즉, i형 반도체층(24)의 입사면(241)은, 평면이며, 출사면(242)은, 만곡한 볼록면(만곡면)이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상은, 직선 형상을 이루고, 출사면(242)의 형상은, 원호 형상(곡선 형상)을 이루고 있다. 또한, 평면시에서, i형 반도체층(24)의 폭 W는, 입사면(241)측으로부터 출사면(242)측을 향하여 점증하고 있다. 또한, i형 반도체층(24)의 폭 W에 직교하는 길이 방향의 길이 L1은, i형 반도체층(24)의 폭 W의 최대폭보다도 크다. 이에 의해, i형 반도체층(24)에 의해 테라헤르츠파를 효율적으로 유도할 수 있다.
또한, i형 반도체층(24)은, 그 일부만이 폭 W가 입사면(241)측으로부터 출사면(242)측을 향하여 점증해도 좋다. 즉, i형 반도체층(24)은, 평면시에서, 폭 W가 입사면(241)측으로부터 출사면(242)측을 향하여 점증하는 부위를 갖고 있으면 좋다.
또한, i형 반도체층(24)의 치수는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, i형 반도체층(24)의 길이 방향의 길이 L1은, 30㎛ 이상 3㎜ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상 0.3㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, i형 반도체층(24)의 도시의 각도(중심각) θ는, 5° 이상 170° 이하인 것이 바람직하고, 10° 이상 90° 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, n형 반도체층(22) 및 p형 반도체층(23)의 형상은, 각각, 특별히 한정되지 않지만, 도시의 구성에서는, n형 반도체층(22)은, 평면시에서, i형 반도체층(24) 및 p형 반도체층(23)을 포함하도록 형성되어 있다. 또한, i형 반도체층(24)과 p형 반도체층(23)은, 평면시에서 동일 형상을 이루고 있다. 이와 같이, 평면시에서, n형 반도체층(22) 및 p형 반도체층(23)이, i형 반도체층(24)과 동일 형상 또는 i형 반도체층(24)을 포함하도록 형성함으로써, 평면시에서, i형 반도체층(24)의 대략 전체에서 테라헤르츠파가 발생하므로, 높은 강도인 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
상기 n형 반도체층(22)은, n형(제1 도전형)의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성되어 있다. n형 반도체층(22)의 캐리어 농도(불순물 농도)는, 1×1017/㎤ 이상인 것이 바람직하고, 1×1020/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1×1020/㎤ 이상 1×1025/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, n형 불순물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Si, Ge, S, Se 등을 들 수 있다.
또한, n형 반도체층(22)의 두께 d1은, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, 1㎛ 이상 4㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, p형 반도체층(23)은, p형(제2 도전형)의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성되어 있다. p형 반도체층(23)의 캐리어 농도는, 1×1017/㎤ 이상인 것이 바람직하고, 1×1020/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1×1020/㎤ 이상 1×1025/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, p형 불순물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, Zn, Mg, C 등을 들 수 있다.
또한, p형 반도체층(23)의 두께 d2는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, 1㎛ 이상 2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, i형 반도체층(24)은, 반도체 재료로 구성되어 있다. 이 i형 반도체층(24)을 구성하는 반도체 재료는, 진성 반도체인 것이 바람직하지만, p형 불순물이나 n형 불순물을 소량 포함하고 있어도 좋다. 환언하면, i형 반도체층(24)은, n형 불순물을 포함하는 경우는, n형 반도체층(22)보다도 캐리어 농도가 낮다고 말할 수 있고, 또한, p형 불순물을 포함하는 경우는, p형 반도체층(23)보다도 캐리어 농도가 낮다고 말할 수 있다. 또한, i형 반도체층(24)은, n형 불순물, p형 불순물의 어느 하나를 포함하는 경우라도 n형 반도체층(22) 및 p형 반도체층(23)보다도 캐리어 농도가 낮은 것이 바람직하다.
구체적으로는, i형 반도체층(24)의 캐리어 농도는, 1×1018/㎤ 이하인 것이 바람직하고, 1×1012/㎤ 이상 1×1018/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1×1012/㎤ 이상 1×1016/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, i형 반도체층(24)의 두께 d3은, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, 1㎛ 이상 4㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
i형 반도체층(24)의 두께 d3이, 상기 하한값 미만이면, 다른 조건에 따라서는 i형 반도체층(24)의 형성이 곤란하고, 또한, 상기 상한값을 초과하면, 다른 조건에 따라서는 내전압이 불충분해지고, i형 반도체층(24) 내에 큰 전계 강도의 전계를 형성할 수 없어, 이에 의해 높은 강도인 테라헤르츠파를 발생할 수 없다.
또한, p형 반도체층(23), n형 반도체층(22), i형 반도체층(24)의 반도체 재료로서는, 각각, 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 이용할 수 있지만, Ⅲ-V족 화합물 반도체가 바람직하다. 또한, Ⅲ-V족 화합물 반도체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, GaAs, InP, InAs, InSb 등을 들 수 있다.
또한, 절연층(25)의 구성 재료로서는, 절연성을 갖는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 불소계 수지, 폴리이미드, 폴라딘계 화합물, 수소화 힐록산, 벤조시클로부텐, SiN, SiO2 등을 들 수 있다.
또한, 전극(28, 29)에는, 각각, 도시하지 않은 패드, 도선, 커넥터 등을 통하여 전원 장치(18)가 전기적으로 접속되고, 전극(28)과 전극(29) 사이에, 전극(28)측이 플러스로 되도록, 직류 전압이 인가된다.
다음으로, 테라헤르츠파 발생 장치(1)의 작용에 대해서 설명한다.
테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 우선, 광원 장치(3)의 광 펄스 발생부(4)에서 광 펄스를 발생한다. 광 펄스 발생부(4)에서 발생한 광 펄스의 펄스 폭은, 목표의 펄스 폭에 비해 크다. 그 광 펄스 발생부(4)에서 발생한 광 펄스는, 도파로를 통해, 제1 펄스 압축부(5), 증폭부(6), 제2 펄스 압축부(7)를 이 순서대로 순차적으로 통과한다.
우선, 제1 펄스 압축부(5)에서, 광 펄스에 대해, 가포화 흡수에 기초하는 펄스 압축이 이루어져, 광 펄스의 펄스 폭이 감소된다. 다음으로, 증폭부(6)에서, 광 펄스가 증폭된다. 마지막으로, 제2 펄스 압축부(7)에서, 광 펄스에 대해, 군속도 분산 보상에 기초하는 펄스 압축이 이루어져, 광 펄스의 펄스 폭이 더 감소된다. 이와 같이 하여, 목표의 펄스 폭의 광 펄스가 발생하고, 제2 펄스 압축부(7)로부터 출사한다.
광원 장치(3)로부터 출사한 광 펄스는, 광 전도 안테나(2)의 측방으로부터 i형 반도체층(24)의 입사면(241)에 조사되고, 그 입사면(241)으로부터 i형 반도체층(24) 내에 입사하고, i형 반도체층(24)에서 테라헤르츠파가 발생한다. 이 테라헤르츠파는, i형 반도체층(24)에 의해 유도되고, 그 i형 반도체층(24) 내를 출사면(242)측을 향하여 진행한다. 또한, i형 반도체층(24) 내를 진행하는 테라헤르츠파 중, p형 반도체층(23)을 통과한 테라헤르츠파는 전극(29)에서 반사하고, p형 반도체층(23)의 상면으로부터 누설되어 버리는 것이 방지되고, 이에 의해 테라헤르츠파를 효율적으로 유도할 수 있다. 그리고, 출사면(242)으로부터, i형 반도체층(24)의 길이 방향으로 지향성을 갖는 테라헤르츠파가 출사한다.
이상 설명한 바와 같이, 이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에 따르면, 광 펄스가 n형 반도체층(22)이나 p형 반도체층(23)을 개재하지 않고, 직접, i형 반도체층(24)에 입사하므로, 광 펄스가 n형 반도체층(22)이나 p형 반도체층(23)에서 일부 흡수되어 버리는 것을 방지할 수 있어, 효율적으로 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
또한, i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠파가 그 i형 반도체층(24)에 의해 소정의 방향으로 유도되어, 이에 의해, 지향성을 갖는 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
또한, 광원 장치(3)가 제1 펄스 압축부(5), 증폭부(6) 및 제2 펄스 압축부(7)를 갖고 있으므로, 광원 장치(3)의 소형화, 나아가서는 테라헤르츠파 발생 장치(1)의 소형화를 도모하면서, 원하는 파고(波高)로, 또한 원하는 펄스 폭의 광 펄스를 발생할 수 있어, 이에 의해, 원하는 테라헤르츠파를 확실하게 발생할 수 있다.
또한, 광 전도 안테나(2)의 i형 반도체층(24)의 형상은, 전술한 것에는 한정되지 않고, 그 밖에, 예를 들면, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (e)에 도시하는 것 등을 들 수 있다.
도 6의 (a)에 도시하는 i형 반도체층(24)에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)은 만곡한 오목면(만곡면)이며, 출사면(242)은 만곡한 볼록면(만곡면)이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상 및 출사면(242)의 형상은, 각각, 원호 형상(곡선 형상)을 이루고 있다. 또한, 입사면(241)의 곡률 반경과, 출사면(242)의 곡률 반경은, 동일하여도 좋고, 또한, 달라도 좋다.
도 6의 (b)에 도시하는 i형 반도체층(24)에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241) 및 출사면(242)은, 각각, 만곡한 볼록면(만곡면)이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상 및 출사면(242)의 형상은, 각각, 원호 형상(곡선 형상)을 이루고 있다. 또한, 입사면(241)의 곡률 반경과, 출사면(242)의 곡률 반경은, 동일하여도 좋고, 또한, 달라도 좋다.
도 6의 (c)에 도시하는 i형 반도체층(24)에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241) 및 출사면(242)은, 각각, 평면이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상 및 출사면(242)의 형상은, 직선 형상을 이루고 있다. 즉, i형 반도체층(24)은, 평면시에서, 사다리꼴이라고 바꿔 말할 수 있다.
도 6의 (d)에 도시하는 i형 반도체층(24)에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)은 만곡한 오목면(만곡면)이며, 출사면(242)은 평면이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상은, 원호 형상(곡선 형상)을 이루고, 출사면(242)의 형상은, 직선 형상을 이루고 있다.
도 6의 (e)에 도시하는 i형 반도체층(24)에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)은, 만곡한 볼록면(만곡면)이며, 출사면(242)은, 평면이다. 평면시에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)의 형상은, 원호 형상(곡선 형상)을 이루고, 출사면(242)의 형상은, 직선 형상을 이루고 있다.
<제2 실시 형태>
도 7은, 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 도 7에서는, 광 전도 안테나에 대해서는 단면도, 광원 장치에 대해서는 블록도를 도시한다. 또한, 이하에서는, 도 7 중의 상측을 「위」, 하측을 「아래」로서 설명을 행한다.
이하, 제2 실시 형태에 대해서, 전술한 제1 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태의 테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 광 전도 안테나(2)의 p형 반도체층(23)은, i형 반도체층(24) 위의 입사면(241)측의 일부에만 형성되어 있다. 도시의 구성에서는, i형 반도체층(24)의 입사면(241)과, p형 반도체층(23)의 입사면측의 끝면(측면, 즉 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 면)이 일치(동일 평면 위에 위치)하고, p형 반도체층(23)의 길이(L1과 동일 방향의 길이) L2는, i형 반도체층(24)의 길이 방향의 길이 L1 보다도 짧게 설정되어 있다.
이에 의해, i형 반도체층(24)의 입사면(241)측의 일부에서만 테라헤르츠가 발생하므로, i형 반도체층(24) 내의 복수의 영역에 있어서 발생한 테라헤르츠파끼리의 간섭을 억제할 수 있다.
또한, p형 반도체층(23)의 치수는, i형 반도체층(24)보다도 작으면 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, p형 반도체층(23)의 길이 L2는, 1㎛ 이상 2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, L2/L1은, 0.00033 이상 0.667 이하인 것이 바람직하고, 0.001 이상 0.1 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, i형 반도체층(24) 위의 p형 반도체층(23)이 형성되어 있지 않은 부위와, 전극(29) 사이, 즉, i형 반도체층(24) 위의 p형 반도체층(23)보다도 출사면(242)측에는, p형 반도체층(23)에 연속해서 절연층(26)이 형성되어 있다. 이 절연층(26)의 구성 재료로서는, 절연성을 갖는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 전술한 절연층(25)과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에 따르면, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과도 얻어진다.
<제3 실시 형태>
도 8은, 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 도 8에서는, 광 전도 안테나에 대해서는 단면도, 광원 장치에 대해서는 블록도를 도시한다. 또한, 이하에서는, 도 8 중의 상측을 「위」, 하측을 「아래」로서 설명을 행한다.
이하, 제3 실시 형태에 대해서, 전술한 제2 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태의 테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 광 전도 안테나(2)는 피복층(27)을 갖고 있다. 이 피복층(27)은, 적층체의 측면에 있어서의 i형 반도체층(24)의 부분, 즉, 적층 방향에 대하여 수직인 법선을 갖는 i형 반도체층(24)의 표면을 덮고 있다. 또한, 피복층(27)은, i형 반도체층(24)의 n형 반도체층(22)과 p형 반도체층(23) 사이에 있어서 노출되는 면 전체를 덮고 있다. 이에 의해, i형 반도체층(24)이 밀봉되어, i형 반도체층(24)의 부식 등을 방지할 수 있다.
또한, 피복층(27)의 두께 d4는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, 10㎚ 이상 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 특히, i형 반도체층(24)의 입사면(241)에 형성되어 있는 피복층(27)의 두께 d4는, 1㎚ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎚ 이상 1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이에 의해, 입사면(241)에 입사하는 광 펄스의 피복층(27)에서의 흡수를 억제하면서, i형 반도체층(24)을 확실하게 밀봉할 수 있다.
피복층(27)의 구성 재료로서는, i형 반도체층(24)을 밀봉할 수 있는 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 피복층(27)의 구성 재료의 비유전율(유전율)은, i형 반도체층(24)을 구성하는 반도체 재료의 비유전율보다도 낮은 것이 바람직하다. 테라헤르츠파는, 유전율이 보다 높은 물질 중을 진행하고자 하는 성질을 갖고 있으므로, 이에 의해, i형 반도체층(24)에 의해 테라헤르츠파를 효율적으로 유도할 수 있다.
또한, 피복층(27)의 구성 재료의 비유전율은, 20 이하인 것이 바람직하고, 2 이상 10 이하인 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 피복층(27)의 구성 재료(저유전율 재료)로서는, 예를 들면, 폴리이미드(비유전율:3), 폴라딘계 화합물(비유전율:2.3), SiN(비유전율:7), SiO2(비유전율:4), 수소화 힐록산(비유전율:3), 벤조시클로부텐(비유전율:2.7), 불소계 수지(비유전율:2.7) 등을 들 수 있다.
이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에 따르면, 전술한 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과도 얻어진다.
또한, 이 제3 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에도 적용할 수 있다.
<제4 실시 형태>
도 9는, 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 도 9에서는, 광 전도 안테나에 대해서는 단면도, 광원 장치에 대해서는 블록도를 도시한다. 또한, 이하에서는, 도 9 중의 상측을 「위」, 하측을 「아래」로서 설명을 행한다.
이하, 제4 실시 형태에 대해서, 전술한 제3 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 제4 실시 형태의 테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 피복층(27) 중, i형 반도체층(24)의 출사면(242)에 설치된 피복층(27a)의 구성 재료의 비유전율(유전율)은, i형 반도체층(24)을 구성하는 반도체 재료의 비유전율보다도 높다.
이에 의해, 테라헤르츠파는, 유전율이 보다 높은 물질 중을 진행하고자 하는 성질을 갖고 있으므로, i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠파가 그 i형 반도체층(24)의 출사면(242)으로부터 확실하게 출사할 수 있어, 높은 강도인 테라헤르츠파를 발생할 수 있다.
또한, 피복층(27a)의 두께 d5는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조건에 따라서 적절히 설정되는 것이지만, 10㎚ 이상 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이에 의해, i형 반도체층(24)에서 발생한 테라헤르츠파를 출사면(242)으로부터 보다 확실하게 출사시킬 수 있다.
또한, 피복층(27a)의 구성 재료로서는, 그 비유전율이 i형 반도체층(24)을 구성하는 반도체 재료의 비유전율보다도 높은 재료, 즉 유전체 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 피복층(27a)을 구성하는 유전체 재료의 비유전율은, 20 이상인 것이 바람직하고, 30 이상 200 이하인 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 유전체 재료(고유전율 재료)로서는, 예를 들면, 질소 첨가 하프늄 알루미네이트(비유전율:20), 산화 하프늄(비유전율:23), 산화 이트륨(비유전율:25), 산화 란탄(비유전율:27), 오산화 니오븀(비유전율:41), 이산화티탄(루틸)(비유전율:80), 산화 티타늄(비유전율:160) 등을 들 수 있다.
또한, 피복층(27a) 이외의 피복층(27)에 대해서는, 전술한 제3 실시 형태와 마찬가지이므로 그 설명은 생략한다.
이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에 따르면, 전술한 제3 실시 형태와 마찬가지의 효과도 얻어진다.
또한, 이 제4 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에도 적용할 수 있다.
<제5 실시 형태>
도 10은, 본 발명의 테라헤르츠파 발생 장치의 제5 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 또한, 이하에서는, 도 10 중의 상측을 「위」, 하측을 「아래」로서 설명을 행한다.
이하, 제5 실시 형태에 대해서, 전술한 제4 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 제5 실시 형태의 테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 기판(21) 위에, 광원 장치(3) 및 광 전도 안테나(2)가 각각 설치되어 있다. 이 광원 장치(3) 및 광 전도 안테나(2)는, 각각, 기판(21) 위에 그 기판(21)과 일체적으로 형성된 것이다. 즉, 광원 장치(3)와 광 전도 안테나(2)가 모노리식화되어 있다.
또한, 이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에서는, 광원 장치(3)와 광 전도 안테나(2)의 위치 정렬은, 광원 장치(3)와 광 전도 안테나(2)를 기판(21) 위에 형성할 때에, 동시에 행해지므로, 프로세스 오차 범위 내에서의 높은 정밀도의 위치 정렬을 행할 수 있다. 이 때문에, 광원 장치(3)와 광 전도 안테나(2)를 따로따로 제조하고, 그들을 위치 정렬하면서 기대 위에 설치하는 경우에 비해, 테라헤르츠파 발생 장치(1)를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 광원 장치(3)와 광 전도 안테나(2)가 모노리식화되어 있으므로, 테라헤르츠파 발생 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 이 테라헤르츠파 발생 장치(1)에 따르면, 전술한 제4 실시 형태와 마찬가지의 효과도 얻어진다.
또한, 이 제5 실시 형태는, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에도 적용할 수 있다.
<이미징 장치의 실시 형태>
도 11은, 본 발명의 이미징 장치의 실시 형태를 나타내는 블록도, 도 12는, 도 11에 도시하는 이미징 장치의 테라헤르츠파 검출부를 도시하는 평면도, 도 13은, 대상물의 테라헤르츠대에서의 스펙트럼을 나타내는 그래프, 도 14는, 대상물의 물질 A, B 및 C의 분포를 나타내는 화상의 도면이다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 이미징 장치(100)는 테라헤르츠파를 발생하는 테라헤르츠파 발생부(9)와, 테라헤르츠파 발생부(9)로부터 출사하고, 대상물(150)을 투과 또는 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부(11)와, 테라헤르츠파 검출부(11)의 검출 결과에 기초하여, 대상물(150)의 화상, 즉, 화상 데이터를 생성하는 화상 형성부(12)를 구비하고 있다. 또한, 테라헤르츠파 발생부(9)에 대해서는, 전술한 테라헤르츠파 발생 장치(1)와 마찬가지이며, 그 설명을 생략한다.
또한, 테라헤르츠파 검출부(11)로서는, 원하는 파장의 테라헤르츠파를 통과시키는 필터(15)와, 필터(15)를 통과한 상기 원하는 파장의 테라헤르츠파를 검출하는 검출부(17)를 구비한 것을 이용한다. 또한, 검출부(17)로서는, 예를 들면, 테라헤르츠파를 열로 변환하여 검출하는 것, 즉, 테라헤르츠파를 열로 변환하고, 그 테라헤르츠파의 에너지(강도)를 검출할 수 있는 것을 이용한다. 이와 같은 검출부로서는, 예를 들면, 초전 센서, 볼로미터 등을 들 수 있다. 또한, 테라헤르츠파 검출부(11)로서는, 상기의 구성의 것에 한정되지 않는 것은, 물론이다.
또한, 필터(15)는 2차원적으로 배치된 복수의 화소(단위 필터부)(16)를 갖고 있다. 즉, 각 화소(16)는 행렬 형상으로 배치되어 있다.
또한, 각 화소(16)는, 서로 다른 파장의 테라헤르츠파를 통과시키는 복수의 영역, 즉, 통과시키는 테라헤르츠파의 파장(이하, 「통과 파장」이라고도 함)이 서로 다른 복수의 영역을 갖고 있다. 또한, 도시의 구성에서는, 각 화소(16)는, 제1 영역(161), 제2 영역(162), 제3 영역(163) 및 제4 영역(164)을 갖고 있다.
또한, 검출부(17)는 필터(15)의 각 화소(16)의 제1 영역(161), 제2 영역(162), 제3 영역(163) 및 제4 영역(164)에 대응하여 각각 설치된 제1 단위 검출부(171), 제2 단위 검출부(172), 제3 단위 검출부(173) 및 제4 단위 검출부(174)를 갖고 있다. 각 제1 단위 검출부(171), 각 제2 단위 검출부(172), 각 제3 단위 검출부(173) 및 각 제4 단위 검출부(174)는, 각각, 각 화소(16)의 제1 영역(161), 제2 영역(162), 제3 영역(163) 및 제4 영역(164)을 통과한 테라헤르츠파를 열로 변환하여 검출한다. 이에 의해, 각 화소(16)의 각각에 있어서, 4개의 원하는 파장의 테라헤르츠파를 각각 확실하게 검출할 수 있다.
다음으로, 이미징 장치(100)의 사용예에 대해서 설명한다.
우선, 분광 이미징의 대상으로 되는 대상물(150)이, 3개의 물질 A, B 및 C로 구성되어 있다고 한다. 이미징 장치(100)는, 이 대상물(150)의 분광 이미징을 행한다. 또한, 여기서는, 일례로서, 테라헤르츠파 검출부(11)는 대상물(150)을 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 것으로 한다.
테라헤르츠파 검출부(11)의 필터(15)의 각 화소(16)에 있어서는, 제1 영역(161) 및 제2 영역(162)을 사용한다.
또한, 제1 영역(161)의 통과 파장을 λ1, 제2 영역(162)의 통과 파장을 λ2로 하고, 대상물(150)에서 반사한 테라헤르츠파의 파장 λ1의 성분의 강도를 α1, 파장 λ2의 성분의 강도를 α2로 하였을 때, 그 강도 α2와 강도 α1의 차분(α2-α1)이, 물질 A와 물질 B와 물질 C로, 서로 현저하게 구별할 수 있도록, 상기 제1 영역(161)의 통과 파장 λ1 및 제2 영역(162)의 통과 파장 λ2가 설정되어 있다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 물질 A에 있어서는, 대상물(150)에서 반사한 테라헤르츠파의 파장 λ2의 성분의 강도 α2와 파장 λ1의 성분의 강도 α1의 차분(α2-α1)은, 플러스값이 된다.
또한, 물질 B에 있어서는, 강도 α2와 강도 α1의 차분(α2-α1)은, 0이 된다.
또한, 물질 C에 있어서는, 강도 α2와 강도 α1의 차분(α2-α1)은, 마이너스값이 된다.
이미징 장치(100)에 의해, 대상물(150)의 분광 이미징을 행할 때는, 우선, 테라헤르츠파 발생부(9)에 의해, 테라헤르츠파를 발생하고, 그 테라헤르츠파를 대상물(150)에 조사한다. 그리고, 대상물(150)에서 반사한 테라헤르츠파를 테라헤르츠파 검출부(11)에서, α1 및 α2로서 검출한다. 이 검출 결과는, 화상 형성부(12)에 송출된다. 또한, 이 대상물(150)로의 테라헤르츠파의 조사 및 대상물(150)에서 반사한 테라헤르츠파의 검출은, 대상물(150)의 전체에 대하여 행한다.
화상 형성부(12)에 있어서는, 상기 검출 결과에 기초하여, 필터(15)의 제2 영역(162)을 통과한 테라헤르츠파의 파장 λ2의 성분의 강도 α2와, 제1 영역(161)을 통과한 테라헤르츠파의 파장 λ1의 성분의 강도차 α1의 차분(α2-α1)을 구한다. 그리고, 대상물(150) 중, 상기 차분이 플러스값이 되는 부위를 물질 A, 상기 차분이 0이 되는 부위를 물질 B, 상기 차분이 마이너스값이 되는 부위를 물질 C라고 판단하고, 특정한다.
또한, 화상 형성부(12)에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 대상물(150)의 물질 A, B 및 C의 분포를 나타내는 화상의 화상 데이터를 작성한다. 이 화상 데이터는, 화상 형성부(12)로부터 도시하지 않은 모니터에 송출되고, 그 모니터에 있어서, 대상물(150)의 물질 A, B 및 C의 분포를 나타내는 화상이 표시된다. 이 경우, 예를 들면, 대상물(150)의 물질 A가 분포되는 영역은 흑색, 물질 B가 분포되는 영역은 회색, 물질 C가 분포되는 영역은 백색으로 구분하여 표시된다. 이 이미징 장치(100)에서는, 이상과 같이, 대상물(150)을 구성하는 각 물질의 동정과, 그 각 부질의 분포 측정을 동시에 행할 수 있다.
또한, 이미징 장치(100)의 용도는, 상기의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 인물에 대하여 테라헤르츠파를 조사하고, 그 인물을 투과 또는 반사한 테라헤르츠파를 검출하고, 화상 형성부(12)에 있어서 처리를 행함으로써, 그 인물이, 권총, 나이프, 위법인 약품 등을 소지하고 있는지 여부를 판별할 수도 있다.
<계측 장치의 실시 형태>
도 15는, 본 발명의 계측 장치의 실시 형태를 나타내는 블록도이다.
이하, 계측 장치의 실시 형태에 대해서, 전술한 이미징 장치의 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는 전술한 실시 형태와 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 계측 장치(200)는 테라헤르츠파를 발생하는 테라헤르츠파 발생부(9)와, 테라헤르츠파 발생부(9)로부터 출사하고, 대상물(160)을 투과 또는 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부(11)와, 테라헤르츠파 검출부(11)의 검출 결과에 기초하여, 대상물(160)을 계측하는 계측부(13)를 구비하고 있다.
다음으로, 계측 장치(200)의 사용예에 대해서 설명한다.
계측 장치(200)에 의해, 대상물(160)의 분광 계측을 행할 때는, 우선, 테라헤르츠파 발생부(9)에 의해, 테라헤르츠파를 발생하고, 그 테라헤르츠파를 대상물(160)에 조사한다. 그리고, 대상물(160)을 투과 또는 반사한 테라헤르츠파를 테라헤르츠파 검출부(11)에서 검출한다. 이 검출 결과는, 계측부(13)에 송출된다. 또한, 이 대상물(160)로의 테라헤르츠파의 조사 및 대상물(160)을 투과 또는 반사한 테라헤르츠파의 검출은, 대상물(160)의 전체에 대하여 행한다.
계측부(13)에 있어서는, 상기 검출 결과로부터, 필터(15)의 제1 영역(161), 제2 영역(162), 제3 영역(163) 및 제4 영역(164)을 통과한 테라헤르츠파의 각각의 강도를 파악하고, 대상물(160)의 성분 및 그 분포의 분석 등을 행한다.
<카메라의 실시 형태>
도 16은, 본 발명의 카메라의 실시 형태를 나타내는 블록도이다. 또한, 도 17에 본 발명의 카메라의 실시 형태를 나타내는 개략 사시도를 도시한다.
이하, 카메라의 실시 형태에 대해서, 전술한 이미징 장치의 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는 전술한 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 16 및 도 17에 도시하는 바와 같이, 카메라(300)는 테라헤르츠파를 발생하는 테라헤르츠파 발생부(9)와, 테라헤르츠파 발생부(9)로부터 출사하고, 대상물(170)에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부(11)와, 기억부(14)를 구비하고 있다. 그리고, 이들의 각 부는 카메라(300)의 케이스(310)에 수속되어 있다. 또한, 카메라(300)는 대상물(170)에서 반사한 테라헤르츠파를 테라헤르츠파 검출부(11)에 수속(결상)시키는 렌즈(광학계)(320)와, 테라헤르츠파 발생부(9)에서 발생한 테라헤르츠파를 케이스(310)의 외부로 출사시키기 위한 창부(330)를 구비한다. 렌즈(320)나 창부(330)는 테라헤르츠파를 투과ㆍ굴절시키는 실리콘, 석영, 폴리에틸렌 등의 부재에 의해 구성되어 있다. 또한, 창부(330)는 슬릿과 같이 단순히 개구가 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 카메라(300)의 사용예에 대해서 설명한다.
카메라(300)에 의해, 대상물(170)을 촬상할 때는, 우선, 테라헤르츠파 발생부(9)에 의해, 테라헤르츠파를 발생하고, 그 테라헤르츠파를 대상물(170)에 조사한다. 그리고, 대상물(170)에서 반사한 테라헤르츠파를 렌즈(320)에 의해 테라헤르츠파 검출부(11)에 수속(결상)시켜 검출한다. 이 검출 결과는, 기억부(14)에 송출되고, 기억된다. 또한, 이 대상물(170)로의 테라헤르츠파의 조사 및 대상물(170)에서 반사한 테라헤르츠파의 검출은, 대상물(170)의 전체에 대하여 행한다. 또한, 상기 검출 결과는, 예를 들면, PC 등의 외부 장치에 송신할 수도 있다. 퍼스널 컴퓨터에서는, 상기 검출 결과에 기초하여, 각 처리를 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 광 전도 안테나, 테라헤르츠파 발생 장치, 카메라, 이미징 장치 및 계측 장치를, 도시의 실시 형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 각 부의 구성은, 마찬가지의 기능을 갖는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있다. 또한, 본 발명에, 다른 임의의 구성물이 부가되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명은, 상기 각 실시 형태 중, 임의의 2 이상의 구성(특징)을 조합한 것이어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 도전층을 n형 반도체층으로 하고, 제2 도전층을 p형 반도체층으로 하였지만, 본 발명에서는, 이에 한정되지 않고, 제1 도전층을 p형 반도체층으로 하고, 제2 도전층을 n형 반도체층으로 해도 좋다.
또한, 본 발명에서는, 광원 장치에 있어서, 광 펄스 발생부가 별개로 되어 있어도 좋다.
1 : 테라헤르츠파 발생 장치
2 : 광 전도 안테나
20 : 광 전도 안테나 본체
21 : 기판
22 : n형 반도체층
23 : p형 반도체층
24 : i형 반도체층
241 : 입사면
242 : 출사면
25, 26 : 절연층
251 : 개구
27, 27a : 피복층
28, 29 : 전극
3 : 광원 장치
30 : 회절 격자
31 : 기판
32, 35 : 클래드층
33 : 활성층
34 : 도파로 구성 프로세스용 에칭 스톱층
36 : 컨택트층
37 : 절연층
38, 391 내지 395 : 전극
4 : 광 펄스 발생부
5 : 제1 펄스 압축부
6 : 증폭부
7 : 제2 펄스 압축부
9 : 테라헤르츠파 발생부
11 : 테라헤르츠파 검출부
12 : 화상 형성부
13 : 계측부
14 : 기억부
15 : 필터
16 : 화소
161 : 제1 영역
162 : 제2 영역
163 : 제3 영역
164 : 제4 영역
17 : 검출부
171 : 제1 단위 검출부
172 : 제2 단위 검출부
173 : 제3 단위 검출부
174 : 제4 단위 검출부
18 : 전원 장치
100 : 이미징 장치
150, 160, 170 : 대상물
200 : 계측 장치
300 : 카메라
310 : 케이스
320 : 렌즈
330 : 창부

Claims (32)

  1. 펄스광이 조사되어 테라헤르츠파를 발생하는 광 전도 안테나로서,
    제1 도전형의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성된 제1 도전층과,
    상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물을 포함하는 반도체 재료로 구성된 제2 도전층과,
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 위치하고, 또한 상기 제1 도전층의 반도체 재료보다도 캐리어 농도가 낮은 반도체 재료 또는 상기 제2 도전층의 반도체 재료보다도 캐리어 농도가 낮은 반도체 재료로 구성된 반도체층과,
    상기 제1 도전층에 전기적으로 접속하는 제1 전극과,
    상기 제2 도전층에 전기적으로 접속하는 제2 전극을 구비하고,
    상기 반도체층은, 법선 방향이 상기 제1 도전층, 상기 반도체층 및 상기 제2 도전층의 적층 방향과 직교하는 상태로 되는 측면에 위치하고 상기 펄스광이 입사하는 입사면과, 상기 반도체층의 측면의 상기 입사면과 다른 위치에 위치하고 상기 테라헤르츠가 출사하는 출사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전도 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체층은, 상기 적층 방향으로부터 보았을 때, 상기 입사면으로부터 상기 출사면을 향하는 방향이 길이 방향으로 되는 길이 형상을 이루고 있는 광 전도 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반도체층은, 상기 적층 방향으로부터 보았을 때, 상기 입사면으로부터 상기 출사면을 향함에 따라서, 상기 입사면으로부터 상기 출사면을 향하는 방향과 직교하는 방향의 상기 반도체층의 폭이 점증되는 부위를 갖는 광 전도 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전층은, 상기 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 상기 제2 도전층의 측면이 상기 반도체층의 상기 입사면과 동일 평면 상에 위치하도록 설치되고, 또한, 상기 반도체층 상의 일부에만 설치되어 있는 광 전도 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적층 방향으로 수직인 법선을 갖는 상기 반도체층의 측면을 덮는 피복층을 갖는 광 전도 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 출사면에 설치된 상기 피복층의 구성 재료의 비유전률이, 상기 반도체층의 상기 반도체 재료의 비유전률보다도 높은 광 전도 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 재료는, Ⅲ-V족 화합물 반도체인 광 전도 안테나.
  8. 제1항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    기판을 갖고,
    상기 광원 및 상기 광 전도 안테나는, 각각, 상기 기판 상에 그 기판과 일체적으로 형성된 것인 테라헤르츠파 발생 장치.
  10. 제3항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생 장치.
  11. 제4항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생 장치.
  12. 제6항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생 장치.
  13. 제1항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  14. 제3항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  15. 제4항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  16. 제6항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  17. 제1항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물의 화상을 생성하는 화상 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미징 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 화상 형성부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물의 화상을 형성하는 이미징 장치.
  19. 제3항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물의 화상을 생성하는 화상 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미징 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 화상 형성부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물의 화상을 형성하는 이미징 장치.
  21. 제4항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물의 화상을 생성하는 화상 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미징 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 화상 형성부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물의 화상을 형성하는 이미징 장치.
  23. 제6항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물의 화상을 생성하는 화상 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미징 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 화상 형성부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물의 화상을 형성하는 이미징 장치.
  25. 제1항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계측 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 계측부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물을 계측하는 계측 장치.
  27. 제3항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계측 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 계측부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물을 계측하는 계측 장치.
  29. 제4항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계측 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 계측부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물을 계측하는 계측 장치.
  31. 제6항에 기재된 광 전도 안테나와,
    상기 펄스광을 발생하는 광원과,
    상기 광 전도 안테나로부터 출사하고, 대상물을 투과한 또는 상기 대상물에서 반사한 테라헤르츠파를 검출하는 테라헤르츠파 검출부와,
    상기 테라헤르츠파 검출부의 검출 결과에 기초하여, 상기 대상물을 계측하는 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 계측 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 계측부는, 상기 테라헤르츠파 검출부에서 검출한 상기 테라헤르츠파의 강도를 이용하여, 상기 대상물을 계측하는 계측 장치.
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