TW201447245A - 兆赫波檢測裝置、相機、成像裝置及測量裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於檢測兆赫波時亦可精度良好地轉換為電信號之兆赫波檢測裝置。本發明之兆赫波檢測裝置包含：基底基板2、及排列於基底基板2上之複數個第1檢測元件9，第1檢測元件9包含：第1金屬層21，其設置於基底基板2；支持基板26，其與第1金屬層21分開地設置；介電層31，其設置於支持基板26，且吸收兆赫波而產生熱；及轉換部35，其積層第2金屬層32、熱電體層33、及第3金屬層34而設置於介電層31，且將由介電層31產生之熱轉換為電信號。
Description
本發明係關於一種兆赫波檢測裝置、相機、成像裝置及測量裝置。
業界實際應用有一種吸收光而轉換為熱並將熱轉換為電信號之光感測器。而且，專利文獻1中揭示有一種提昇了對特定之波長之感度的光感測器。根據該專利文獻1，光感測器包含吸收光而產生熱之吸收部、及將熱轉換為電信號之轉換部。
吸收部呈長方體之形狀，於吸收部之一面以特定之週期呈格子狀地設置有凹凸。照射至吸收部之光繞射或散射而產生光之多重吸收。而且，吸收部吸收特定之波長之光。藉此，吸收部可對特定之波長之光之光強度產生反應而將光轉換為熱。於1個吸收部設置有1個轉換部。而且，轉換部將吸收部之溫度之變化轉換為電信號。該特定之波長設為4μm左右之波長，凹凸之週期成為1.5μm左右。
近年來，具有100GHz以上且30THz以下之頻率之電磁波即兆赫波受到注目。兆赫波例如可用於成像、分光測量等各種測量、非破壞檢查等。
[專利文獻1]日本專利特開2013-44703號公報
兆赫波係波長較長為30μm~1mm之光。檢測兆赫波時若為專利文獻1之形態，則光感測器變大。而且，吸收部之熱容量變大，因此反應速度變慢，導致光感測器成為檢測精度較低之感測器。因此，期待於檢測兆赫波時亦可精度良好地轉換為電信號之兆赫波檢測裝置。
本發明係為了解決上述問題而完成者，可作為以下之形態或應用例實現。
[應用例1]
本應用例之兆赫波檢測裝置之特徵在於包含：基板；及複數個檢測元件，其等排列於上述基板上；且上述檢測元件包含：第1金屬層，其設置於上述基板；支持基板，其與上述第1金屬層分開地設置；吸收部，其設置於上述支持基板，且吸收兆赫波而產生熱；及轉換部，其積層第2金屬層、熱電體層及第3金屬層而設置於上述吸收部，且將由上述吸收部產生之熱轉換為電信號。
根據本應用例，兆赫波檢測裝置包含基板，且於基板上隔著空腔而排列有檢測元件。檢測元件包含吸收部及轉換部。吸收部吸收兆赫波而產生熱。吸收部係根據照射至吸收部之兆赫波之量而產生熱。轉換部將由吸收部產生之熱轉換為電信號。因此，轉換部輸出與照射至吸收部之兆赫波之量對應之電信號。
成為空腔、支持基板及吸收部夾於第1金屬層與第2金屬層之形態。於兆赫波入射至吸收部時，兆赫波於吸收部及空腔中行進。兆赫波係由第1金屬層與第2金屬層反射。而且，於由第1金屬層與第2金屬層反射之兆赫波在吸收部之內部行進之過程中，能量由吸收部吸收而
轉換為熱。因此，照射兆赫波檢測裝置之兆赫波係由吸收部高效率地吸收而將能量轉換為熱。
成為吸收部夾於第1金屬層與第2金屬層之形態。於兆赫波入射至吸收部時，兆赫波於吸收部、支持基板及支持基板與第1金屬層之間之空間中行進。兆赫波係由第1金屬層與第2金屬層反射。而且，於由第1金屬層與第2金屬層反射之兆赫波在吸收部之內部行進之過程中，能量由吸收部吸收而轉換為熱。因此，照射兆赫波檢測裝置之兆赫波係由吸收部高效率地吸收而將能量轉換為熱。其結果為，兆赫波檢測裝置可高效率地吸收照射之兆赫波並將其精度良好地轉換為電信號。
[應用例2]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述複數個檢測元件係以使上述兆赫波於相鄰之上述轉換部之間繞射之方式排列。
根據本應用例，由於檢測元件排列有複數個，故轉換部亦排列有複數個。而且，相鄰之轉換部之間係作為狹縫而發揮作用。因此，兆赫波於相鄰之轉換部之間繞射而改變行進方向，進入第1金屬層與第2金屬層之間。其結果為，兆赫波檢測裝置可高效率地吸收照射之兆赫波並將其精度良好地轉換為電信號。
[應用例3]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述第2金屬層之排列之週期，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波於真空中之波長。
根據本應用例，第2金屬層係以小於由吸收部吸收之兆赫波於真空中之波長的週期配置。此時，由於相鄰之第2金屬層之間之間隔較窄，因此兆赫波容易繞射。因此，可使兆赫波容易進入第1金屬層與
第2金屬層之間。
[應用例4]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述檢測元件包含與上述支持基板連接之柱狀之臂部，且包含將上述支持基板與上述基板分開地支持之支持部，且上述檢測元件排列之方向之上述第2金屬層之長度及上述吸收部之長度，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波於真空中之波長且長於10μm。
根據本應用例，吸收部係由支持基板支持，且於支持基板連接有臂部。第2金屬層之長度及吸收部之長度短於兆赫波在真空中之波長。藉此，可使吸收部之重量變輕，因此可使臂部變細。或者，可使臂部變長。於臂部較細時或臂部較長時，熱不易傳導，因此檢測元件可容易地檢測熱。又，第2金屬層之長度長於10μm。藉此，兆赫波係由第1金屬層及第2金屬層多重反射，因此，吸收部可高效率地吸收兆赫波。其結果為，檢測元件可感度良好地檢測兆赫波。
[應用例5]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述檢測元件排列之方向之上述第2金屬層之長度及上述吸收部之長度，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波之振幅之2倍的長度。
根據本應用例，吸收部係由支持基板支持，且於支持基板連接有臂部。第2金屬層之長度及吸收部之長度短於兆赫波之振幅之2倍之長度。再者，於兆赫波橢圓偏光時兆赫波之振幅表示橢圓之長軸方向之振幅。藉此，可使吸收部之重量變輕，因此可使臂部變細。或者，可使臂部變長。於臂部較細時或臂部較長時熱不易傳導，因此檢測元件可容易地檢測熱。又，第2金屬層之長度長於10μm。藉此，兆赫波係由第1金屬層及第2金屬層多重反射，因此，吸收部可高效率地吸收兆赫波。其結果為，檢測元件可感度良好地檢測兆赫波。
[應用例6]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述吸收部之材質包含氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、及矽酸鉿中之任一者。
根據本應用例，吸收部之材質包含氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、矽酸鉿中之任一者。氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、矽酸鉿係介電常數較高之材質。因此，吸收部可使兆赫波產生介電損失而將兆赫波之能量高效率地轉換為熱。
[應用例7]
於上述應用例之兆赫波檢測裝置中，其特徵在於：上述支持基板之主材料為矽。
根據本應用例，支持基板之主材料為矽。由於矽及矽化合物為介電體，故支持基板可吸收兆赫波而產生熱。而且，由於矽及矽化合物具有剛性，故可作為支持吸收部及轉換部之構造物而發揮功能。
[應用例8]
本應用例之相機之特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及記憶部，其記憶上述兆赫波檢測部之檢測結果；且上述兆赫波檢測部係如上述任一項之兆赫波檢測裝置。
根據本應用例，自兆赫波產生部射出之兆赫波照射對象物。兆赫波透過對象物或由其反射後，照射兆赫波檢測部。兆赫波檢測部將兆赫波之檢測結果輸出至記憶部，記憶部記憶檢測結果。藉此，相機可視需要輸出自對象物行進之兆赫波之資料。兆赫波檢測部係使用如上述記載之兆赫波檢測裝置。因此，可使本應用例之相機成為包含能將所照射之兆赫波精度良好地轉換為電信號之兆赫波檢測裝置的裝置。
[應用例9]
本應用例之成像裝置之特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及圖像形成部，其基於上述兆赫波檢測部之檢測結果而產生上述對象物之圖像；且上述兆赫波檢測部係如上述任一項之兆赫波檢測裝置。
根據本應用例，自兆赫波產生部射出之兆赫波照射對象物。兆赫波透過對象物或由其反射後，照射兆赫波檢測部。兆赫波檢測部將兆赫波之檢測結果輸出至圖像形成部，圖像形成部使用檢測結果而產生對象物之圖像。兆赫波檢測部係如上述記載之兆赫波檢測裝置。因此，可使本應用例之成像裝置成為包含能將照射之兆赫波精度良好地轉換為電信號之兆赫波檢測裝置的裝置。
[應用例10]
本應用例之測量裝置之特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及測量部，其基於上述兆赫波檢測部之檢測結果而測量上述對象物；且上述兆赫波檢測部係如上述任一項之兆赫波檢測裝置。
根據本應用例，自兆赫波產生部射出之兆赫波照射對象物。兆赫波透過對象物或由其反射後，照射兆赫波檢測部。兆赫波檢測部將兆赫波之檢測結果輸出至測量部，測量部使用檢測結果而測量對象物。兆赫波檢測部係如上述記載之兆赫波檢測裝置。因此，可使本應用例之測量裝置成為包含能將照射之兆赫波精度良好地轉換為電信號之兆赫波檢測裝置的裝置。
1‧‧‧兆赫波檢測裝置
2‧‧‧作為基板之基底基板
3‧‧‧框部
4‧‧‧像素
5‧‧‧第1像素
6‧‧‧第2像素
7‧‧‧第3像素
8‧‧‧第4像素
9、75‧‧‧作為檢測元件之第1檢測元件
10‧‧‧作為檢測元件之第2檢測元件
11‧‧‧作為檢測元件之第3檢測元件
12‧‧‧作為檢測元件之第4檢測元件
13‧‧‧作為週期之第1週期
14‧‧‧作為週期之第2週期
15‧‧‧兆赫波
15a‧‧‧波長
15b‧‧‧偏光方向
15c‧‧‧振幅
16‧‧‧第1絕緣層
17‧‧‧作為支持部之第1柱部
18‧‧‧作為支持部之第2柱部
21‧‧‧第1金屬層
22‧‧‧第1保護層
23‧‧‧第2保護層
24‧‧‧作為臂部及支持部之第1臂部
25‧‧‧作為臂部及支持部之第2臂部
26‧‧‧支持基板
26a‧‧‧支持基板層
27‧‧‧支持部
28‧‧‧空腔
29‧‧‧第1貫通電極
29a‧‧‧第1貫通孔
30‧‧‧第2貫通電極
30a‧‧‧第2貫通孔
31、76‧‧‧作為吸收部之介電層
31a‧‧‧介電層長
32、77‧‧‧第2金屬層
32a‧‧‧第2金屬層長
33‧‧‧熱電體層
34‧‧‧第3金屬層
35‧‧‧轉換部
36‧‧‧第2絕緣層
37‧‧‧第1配線
38‧‧‧第2配線
41‧‧‧第3保護層
42‧‧‧犧牲層
45‧‧‧成像裝置
46、58、65‧‧‧兆赫波產生部
47、59、66‧‧‧兆赫波檢測部
48‧‧‧圖像形成部
49、61、69‧‧‧對象物
49a‧‧‧第1物質
49b‧‧‧第2物質
49c‧‧‧第3物質
50‧‧‧第1特性線
50a、51a、52a‧‧‧第1強度
50b、51b、52b‧‧‧第2強度
51‧‧‧第2特性線
52‧‧‧第3特性線
53‧‧‧第1波長
54‧‧‧第2波長
57‧‧‧測量裝置
60‧‧‧測量部
64‧‧‧相機
67‧‧‧記憶部
68‧‧‧控制部
70‧‧‧殼體
71‧‧‧透鏡
72‧‧‧窗部
圖1係關於第1實施形態，(a)係表示兆赫波檢測裝置之構造之模
式俯視圖，(b)係表示像素之構造之主要部分放大圖。
圖2(a)係用以說明第1檢測元件之配置之模式俯視圖，(b)及(c)係用以說明兆赫波之模式圖。
圖3(a)係表示第1檢測元件之構造之模式俯視圖，(b)係表示第1檢測元件之構造之模式側剖面圖。
圖4(a)~(d)係用以說明第1檢測元件之製造方法之模式圖。
圖5(a)~(c)係用以說明第1檢測元件之製造方法之模式圖。
圖6(a)、(b)係用以說明第1檢測元件之製造方法之模式圖。
圖7(a)、(b)係用以說明第1檢測元件之製造方法之模式圖。
圖8係關於第2實施形態，(a)係表示成像裝置之構成之方塊圖，(b)係表示對象物於兆赫帶中之光譜之圖表。
圖9係表示對象物之物質A、B及C之分佈之圖像之圖。
圖10係關於第3實施形態且表示測量裝置之構成之方塊圖。
圖11係關於第4實施形態且表示相機之構成之方塊圖。
圖12(a)及(b)係表示變化例之第1檢測元件之構造之模式俯視圖。
於本實施形態中，根據圖1~圖12，對兆赫波檢測裝置之特徵例進行說明。以下，根據圖式對實施形態進行說明。再者，各圖式中之各構件係設為各圖式上可辨識之程度之大小，因此使比例尺依各構件而異地加以圖示。
(第1實施形態)
根據圖1~圖7，對第1實施形態之兆赫波檢測裝置進行說明。圖1(a)係表示兆赫波檢測裝置之構造之模式俯視圖。如圖1(a)所示，兆赫波檢測裝置1包含四邊形之作為基板之基底基板2，於基底基板2之周圍設置有框部3。框部3具有保護基底基板2之功能。於基底基板2上呈格子狀地排列有像素4。像素4之列數及行數並無特別限定。像素4
之個數越多越可精度良好地辨識被檢測物之形狀。於本實施形態中，為便於理解圖式，將兆赫波檢測裝置1設為包含16列16行之像素4之裝置。
圖1(b)係表示像素之構造之主要部分放大圖。如圖1(b)所示，像素4由第1像素5、第2像素6、第3像素7及第4像素8構成。於基底基板2之俯視(自基底基板2之板厚方向觀察)時第1像素5~第4像素8分別為四邊形，且為相同面積。而且，第1像素5~第4像素8係配置於以通過像素4之重心之線分割成四個部分之處。
於第1像素5，呈4列4行之格子狀地排列有作為檢測元件之第1檢測元件9，於第2像素6，呈4列4行之格子狀地排列有作為檢測元件之第2檢測元件10。於第3像素7，呈4列4行之格子狀地排列有作為檢測元件之第3檢測元件11，於第4像素8，呈4列4行之格子狀地排列有作為檢測元件之第4檢測元件12。第1檢測元件9~第4檢測元件12成相同構造，於基底基板2之俯視時大小不同。成為第2檢測元件10大於第1檢測元件9、且第3檢測元件11大於第2檢測元件10之元件。而且，相較於第3檢測元件11，第4檢測元件12成為較大之元件。
第1檢測元件9~第4檢測元件12係於基底基板2之俯視下之大小與所要檢測之兆赫波之共振頻率之間存在關聯。較大之檢測元件比較小之檢測元件更可檢測波長較長之兆赫波。將第1檢測元件9、第2檢測元件10、第3檢測元件11、及第4檢測元件12檢測之兆赫波之波長分別設為第1波長、第2波長、第3波長、第4波長。此時，第4波長為該等波長中最長之波長，第3波長、第2波長依序變短，第1波長為該等波長中最短之波長。
於像素4，排列有第1檢測元件9~第4檢測元件12之4種檢測元件。因此，兆赫波檢測裝置1可檢測第1波長~第4波長之4種波長之兆赫波。第1檢測元件9~第4檢測元件12為相同之構造，因此對第1檢測
元件9之構造進行說明，而省略第2檢測元件10~第4檢測元件12之說明。
圖2(a)係用以說明第1檢測元件之配置之模式俯視圖。圖2(b)及圖2(c)係用以說明兆赫波之模式圖。如圖2(a)所示，於第1像素5中，呈4列4行之格子狀地排列有第1檢測元件9。於各列中，第1檢測元件9係以固定之週期排列。將該週期設為作為週期之第1週期13。於各行中，第1檢測元件9係以固定之週期配置。將該週期設為作為週期之第2週期14。兆赫波15相對於設置有第1檢測元件9之基底基板2之平面在法線方向上行進，到達第1檢測元件9(具體而言為下述轉換部35)時繞射而進入第1檢測元件9之內部。相鄰之第1檢測元件9(轉換部35)之間之部分變窄，作為狹縫而對兆赫波15發揮作用。因此，所照射之兆赫波15之行進方向係於第1檢測元件9之端變更為朝向第1檢測元件9之內部之方向。
如圖2(b)所示，兆赫波15係於真空中維持固定之波長15a而行進之光。而且，兆赫波15係由第1像素5檢測之光。此時，較佳為第1檢測元件9排列之方向之週期即第1週期13及第2週期14短於波長15a。若第1週期13及第2週期14短於波長15a則兆赫波15容易繞射，因此第1檢測元件9可獲取兆赫波15而提高檢測感度。
如圖2(c)所示，兆赫波15存在偏光之情形。偏光有橢圓偏光或直線偏光。將此時之偏光之長邊方向設為偏光方向15b。偏光方向15b成為與兆赫波15之行進方向正交之方向。而且，將偏光方向15b之兆赫波15之長度之一半的長度設為振幅15c。此時，較佳為第1週期13及第2週期14短於振幅15c之2倍之長度。若第1週期13及第2週期14較短則兆赫波15容易繞射，因此第1檢測元件9可獲取兆赫波15而提高檢測感度。
圖3(a)係表示第1檢測元件之構造之模式俯視圖，圖3(b)係表示第
1檢測元件之構造之模式側剖面圖。圖3(b)係沿圖3(a)之A-A'線之剖面圖。如圖3所示，於基底基板2上設置有第1絕緣層16。基底基板2之材質為矽，第1絕緣層16之材質並無特別限定，可使用氮化矽、碳氮化矽、二氧化矽等。於本實施形態中，例如使用二氧化矽作為第1絕緣層16之材質。於基底基板2之第1絕緣層16側之面，形成有配線或驅動電路等電路。第1絕緣層16藉由覆蓋基底基板2上之電路而防止意外之電流之流動。
於第1絕緣層16上，立設有第1柱部17及第2柱部18。第1柱部17及第2柱部18之材質為與第1絕緣層16相同之材質。第1柱部17及第2柱部18之形狀成為使四角錐之頂點平坦之角錐台之形狀。於第1絕緣層16，在除與第1柱部17及第2柱部18接觸之部位以外之部位，設置有第1金屬層21。於第1金屬層21之上側、第1柱部17及第2柱部18之側面，設置有第1保護層22。第1保護層22係保護第1金屬層21、第1柱部17及第2柱部18不受形成第1柱部17及第2柱部18等時使用之蝕刻液影響之層。於第1柱部17、第2柱部18、第1金屬層21及第1絕緣層16對蝕刻液具有耐受性時亦可省略第1保護層22之設置。
於第1柱部17上，隔著第2保護層23而設置有作為臂部及支持部之第1臂部24，於第2柱部18上，隔著第2保護層23而設置有作為臂部及支持部之第2臂部25。而且，連接於第1臂部24及第2臂部25而配置有支持基板26，第1臂部24及第2臂部25支持支持基板26。藉由第1柱部17、第2柱部18、第1臂部24及第2臂部25而構成支持部27。藉由支持部27而將支持基板26離開基底基板2地支持。於支持基板26、第1柱部17及第2柱部18，在朝向基底基板2之面，設置有第2保護層23。第2保護層23係保護第1臂部24、第2臂部25及支持基板26不受形成支持基板26、第1柱部17及第2柱部18等時使用之蝕刻液影響之膜。
第1金屬層21之材質只要為容易反射兆赫波15之材質即可，較佳
為比電阻為10以上且100以下之材質。進而，第1金屬層21之材質較佳為薄片電阻為10Ω/□以上之材質。第1金屬層21之材質例如可使用金、銅、鐵、鋁、鋅、鉻、鉛、鈦等金屬或鎳鉻合金等合金。第1保護層22及第2保護層23之材質只要具有耐蝕刻性即可，並無特別限定，於本實施形態中，例如可使用氧化鋁作為第1保護層22及第2保護層23之材質。於第1臂部24、第2臂部25及支持基板26對蝕刻液具有耐受性時，亦可省略第2保護層23之設置。
藉由支持部27而使支持基板26與基底基板2及第1金屬層21分開，基底基板2與支持基板26之間成為空腔28。第1臂部24及第2臂部25之形狀成為將角柱彎曲成直角之形狀，一部分係與支持基板26之邊平行地配置。藉此，第1臂部24及第2臂部25變長，抑制熱自支持基板26傳導至基底基板2。
於基底基板2之表面與第1臂部24之圖中上側之表面之間，設置有貫通第1柱部17及第1臂部24之第1貫通電極29。進而，於基底基板2之表面與第2臂部25之表面之間，設置有貫通第2柱部18及第2臂部25之第2貫通電極30。
支持基板26之材質只要具有剛性，能透過吸收兆赫波15，且可加工即可，並無特別限定。支持基板26之主材質較佳為矽，於本實施形態中，例如成為二氧化矽、氮化矽、二氧化矽之3層構造。第1貫通電極29及第2貫通電極30之材質只要具有導電性且可形成微細之圖案即可，並無特別限定，例如可使用鈦、鎢、鋁等金屬。
於支持基板26上，設置有基底基板2之俯視時為四邊形之作為吸收部之介電層31。換言之，支持基板26支持介電層31及下述轉換部35。介電層31係吸收進入之兆赫波15而產生熱之層。例如，於本實施形態中，介電層31之厚度為100nm以上且1μm以下，介電層31之比介電常數為2以上且100以下。介電層31之比電阻較佳為10以上且100以
下，介電層31之材質例如可使用氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、矽酸鉿、氧化鈦、聚醯亞胺、氮化矽、氧化鋁、或該等之積層體。
於介電層31上，設置有依序積層第2金屬層32、熱電體層33、第3金屬層34而成之轉換部35。轉換部35具有將熱轉換為電信號之熱電感測器之功能。第2金屬層32之材質只要為導電性良好且反射兆赫波15之金屬即可，進而較佳為具有耐熱性之金屬。於本實施形態中，例如，第2金屬層32係自支持基板26側依序積層有銥、氧化銥、鉑之層。銥具備作為配向控制層之功能，氧化銥具備作為還原氣體阻隔層之功能，鉑具備作為籽晶層之功能。再者，第2金屬層32亦可於介電層31側配置與第1金屬層21相同材質之層。藉此，第2金屬層32可高效率地反射兆赫波15。
熱電體層33之材質為可發揮熱電效果之介電體，且可根據溫度變化而產生電極化量之變化。作為熱電體層33之材質，可使用PZT(Piezoelectric Zirconate Titanate，鈦酸鋯酸鉛)或於PZT添加有Nb(鈮)之PZTN。
第3金屬層34之材質為導電性良好之金屬即可，進而較佳為具有耐熱性之金屬。於本實施形態中，例如作為第3金屬層34之材質可自熱電體層33側依序積層有鉑、氧化銥、銥之層。鉑具備作為配向整合層之功能，氧化銥具備作為還原氣體阻隔層之功能，銥具備作為低電阻層之功能。再者，第3金屬層34、第2金屬層32之材質並不限定於上述之例，例如亦可為金、銅、鐵、鋁、鋅、鉻、鉛、鈦等金屬或鎳鉻合金等合金。
於轉換部35之周圍配置有第2絕緣層36。進而，於轉換部35之第1臂部24側，藉由第2絕緣層36而設置有斜坡(slope)，於介電層31之第2柱部18側，亦藉由第2絕緣層36而設置有斜坡。而且，於第1臂部24上，設置有將第1貫通電極29與第3金屬層34連接之第1配線37，第1配
線37係設置於第2絕緣層36之斜坡上。於第2臂部25上，設置有將第2貫通電極30與第2金屬層32連接之第2配線38，第2配線38係設置於第2絕緣層36之斜坡上。
轉換部35輸出之電信號係藉由第1配線37、第1貫通電極29、第2配線38及第2貫通電極30而傳遞至基底基板2上之電子電路。第1配線37自第1臂部24通過第2絕緣層36上而與第3金屬層34連接。藉此，防止第1配線37與第2金屬層32及熱電體層33接觸。進而，亦可覆蓋第1配線37及第2配線38而設置未圖示之絕緣膜。可防止意外之電流流入第1配線37及第2配線38。第2絕緣層36之材料可使用矽膜、氮化矽膜、氧化矽膜。於本實施形態中，例如第2絕緣層36使用氮化矽膜。
於基底基板2，呈格子狀地排列有第1檢測元件9，第2金屬層32之週期成為與第1週期13及第2週期14相同之週期。而且，第2金屬層32之週期係以與兆赫波15在真空中之波長相比較小之週期排列。藉此，相鄰之第1檢測元件9之間之部分作為狹縫而對兆赫波15發揮作用。
當兆赫波15照射至第1檢測元件9時，兆赫波15於通過相鄰之第1檢測元件9(第2金屬層32)之間時繞射。然後，兆赫波15之行進方向改變，一部分兆赫波15進入第1金屬層21與第2金屬層32之間。然後，兆赫波15於第1金屬層21與第2金屬層32之間多重反射而於介電層31、支持基板26及空腔28中行進。
於介電層31及支持基板26中行進之兆赫波15之能量被轉換為熱。由於介電層31之介電常數較高，故而高效率地發熱。而且，照射第1檢測元件9之兆赫波15之光強度越強，則越能加熱介電層31及支持基板26而使介電層31及支持基板26之溫度越上升。介電層31及支持基板26之熱傳導至轉換部35。然後，轉換部35之溫度上升，轉換部35將上升後之溫度轉換為電信號而輸出至第1貫通電極29及第2貫通電極
30。
蓄積於支持基板26及轉換部35之熱係通過第3金屬層34、第1配線37、第1臂部24及第1柱部17而傳導至基底基板2。進而，蓄積於支持基板26及轉換部35之熱通過第2金屬層32、第2配線38、第2臂部25及第2柱部18而傳導至基底基板2。因此，當照射第1檢測元件9之兆赫波15之光強度降低時，支持基板26及轉換部35之溫度隨時間經過而下降。因此，第1檢測元件9可檢測照射至第1檢測元件9之兆赫波15之光強度之變動。
介電層31於俯視時為正方形，將一邊之長度設為介電層長31a。第2金屬層32於俯視時為正方形，將一邊之長度設為第2金屬層長32a。雖無特別限定，但於本實施形態中，例如介電層長31a與第2金屬層長32a為相同長度。介電層長31a及第2金屬層長32a較佳為短於兆赫波15在真空中之波長15a。又，較佳為短於振幅15c之2倍。
藉由將介電層長31a及第2金屬層長32a設為較短而可使介電層31之重量變輕。藉此，可使第1臂部24及第2臂部25變細。而且，可使第1檢測元件9之第1臂部24及第2臂部25之隔熱性變高。其結果為，熱不易自轉換部35及支持基板26釋出，因此可使兆赫波15之檢測精度良好。又，介電層31較小與較大時相比熱容量變小，因此溫度變化相對於熱之產生變大。因此，介電層31可高效率地吸收兆赫波15並將產生之熱轉換為溫度。
介電層長31a及第2金屬層長32a較佳為長於10μm。此時，可使介電層31高效率地吸收兆赫波15。於介電層長31a及第2金屬層長32a短於10μm時，兆赫波15通過介電層31之概率變高，因此吸收兆赫波15而產生熱之效率降低。
覆蓋轉換部35、介電層31及支持基板26而設置有第3保護層41。第3保護層41防止灰塵附著於轉換部35及支持基板26。進而，防止因
氧氣或水分之進入而導致轉換部35及支持基板26劣化。第3保護層41之材料可使用矽膜、氮化矽膜、氧化矽膜、及各種樹脂材料。於本實施形態中，例如第3保護層41使用氮化矽膜。第3保護層41亦可進而覆蓋第1臂部24及第2臂部25。藉此，第3保護層41可防止灰塵附著於第1配線37及第2配線38或非預期之電向第1配線37及第2配線38流動。
於排列之各第1檢測元件9中，第2金屬層32相對於外形之位置成為相同位置。因此，各第1檢測元件9之週期即第1週期13及第2週期14成為與第2金屬層32之週期相同之長度。而且，藉由將第2金屬層32之週期設定為短於波長15a，而可使相鄰之第2金屬層32之間隔變短。藉此，可使兆赫波15高效率地繞射而使其朝向支持基板26之內部行進。
其次，使用圖4~圖7，對第1檢測元件9之製造方法進行說明。第2檢測元件10~第4檢測元件12之製造方法與第1檢測元件9之製造方法相同，省略說明。圖4~圖7係用以說明第1檢測元件之製造方法之模式圖。如圖4(a)所示，於基底基板2上形成第1絕緣層16。第1絕緣層16例如係藉由CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法而形成。其次，於第1絕緣層16，使用光微影法及蝕刻法進行圖案化而形成第1貫通孔29a及第2貫通孔30a。以下，圖案化係設為使用光微影法及蝕刻法。其次，於第1貫通孔29a及第2貫通孔30a分別形成第1貫通電極29及第2貫通電極30。第1貫通電極29及第2貫通電極30例如係藉由鍍敷法、濺鍍法而形成。
如圖4(b)所示，將第1絕緣層16圖案化而形成第1柱部17及第2柱部18。可於形成第1柱部17及第2柱部18時使用乾式蝕刻法，並藉由調整製造條件而使側面傾斜。其次，於除第1柱部17及第2柱部18以外之部位之第1絕緣層16上，設置第1金屬層21。第1金屬層21係例如藉由濺鍍法而形成並被圖案化。再者，亦可於第1柱部17及第2柱部18之側面形成第1金屬層21。
如圖4(c)所示，於第1金屬層21、第1柱部17及第2柱部18上形成第1保護層22。藉由CVD法而形成氧化鋁之膜，將該膜設為第1保護層22。藉此，第1絕緣層16、第1柱部17及第2柱部18成為被氧化鋁之膜覆蓋之狀態。
其次，於第1保護層22上使用CVD法而形成包含二氧化矽之犧牲層42。此時，於超過第1柱部17及第2柱部18之高度形成二氧化矽之膜，犧牲層42之膜厚係形成為厚於第1柱部17及第2柱部18之高度。其次，使用CMP法(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光法)而平坦地形成犧牲層42之上表面，第1柱部17及第2柱部18之上表面與犧牲層42之面係形成為同一面。進而，去除殘留於第1柱部17及第2柱部18之上表面之第1金屬層21、第1保護層22及犧牲層42。
如圖4(d)所示，於犧牲層42上形成第2保護層23。第2保護層23係藉由CVD法或濺鍍法而形成。其次，於第2保護層23上形成支持基板層26a。支持基板層26a係成為第1臂部24、第2臂部25及支持基板26之基礎之層。支持基板層26a例如係藉由CVD法、濺鍍法而形成。
其次，將第2保護層23及支持基板層26a圖案化，形成第1貫通孔29a及第2貫通孔30a。第1貫通孔29a及第2貫通孔30a係以分別使前步驟中形成之第1貫通電極29及第2貫通電極30露出之方式形成。其次，於第1貫通孔29a中填充第1貫通電極29之材料，於第2貫通孔30a中填充第2貫通電極30之材料。第1貫通電極29及第2貫通電極30例如係藉由鍍敷法、濺鍍法而形成。藉由以上之步驟，形成自支持基板層26a之表面連通至基底基板2之第1貫通電極29及第2貫通電極30。
如圖5(a)所示，於支持基板層26a配置介電層31之材料。介電層31之材料例如係藉由CVD法成膜並藉由圖案化而形成。其次，藉由焙燒所配置之介電層31之材料而形成介電層31。此時之焙燒溫度並無特別限定，於本實施形態中，例如於約700℃進行。
如圖5(b)所示，於介電層31上，依序積層而形成第2金屬層32、熱電體層33、及第3金屬層34。藉此，形成轉換部35。第2金屬層32、第3金屬層34例如係藉由濺鍍法成膜並圖案化而形成。熱電體層33例如係藉由以濺鍍法或溶膠凝膠法成膜後圖案化而形成。其次，燒結熱電體層33。燒結熱電體層33之溫度並無特別限定，於本實施形態中，例如於約400℃燒結熱電體層33。該溫度為不會對介電層31產生影響之溫度。
其次，如圖5(c)所示，於介電層31及轉換部35之周圍，形成第2絕緣層36。第2絕緣層36例如係藉由以濺鍍法或CVD法成膜並圖案化而形成。藉由調整圖案化條件而可於要配置第1配線37及第2配線38之部位形成斜坡。
如圖6(a)所示，於支持基板層26a上及第2絕緣層36上形成第1配線37，將第3金屬層34與第1貫通電極29電性連接。進而，於支持基板層26a上形成第2配線38，將第2金屬層32與第2貫通電極30電性連接。第1配線37及第2配線38例如係藉由以鍍敷法、濺鍍法成膜並圖案化而形成。
如圖6(b)所示，覆蓋轉換部35及介電層31而形成第3保護層41。第3保護層41例如係藉由以CVD法成膜並圖案化而形成。第3保護層41亦可以進而覆蓋第1配線37及第2配線38之方式形成。
如圖7(a)所示，將支持基板層26a及第2保護層23圖案化。藉此，將支持基板26形成為四邊形，將第1臂部24及第2臂部25形成為角柱狀。第1臂部24將介電層31與第1柱部17連結，第2臂部25將介電層31與第2柱部18連結。
如圖7(b)所示，去除犧牲層42。遮蔽不蝕刻之部位後進行蝕刻而去除犧牲層42。然後，於蝕刻後去除掩膜並進行清洗。第1柱部17及第2柱部18係由第1保護層22保護，因此未被蝕刻而形成。支持基板26
之基底基板2側之面亦由第2保護層23保護，因此支持基板26未被蝕刻而形成。藉此，形成第1柱部17、第2柱部18及空腔28。又，亦可與第1柱部17及第2柱部18同時地形成框部3。再者，與第1檢測元件9同步地形成第2檢測元件10~第4檢測元件12。藉由以上之步驟而完成兆赫波檢測裝置1。
如上所述，根據本實施形態，具有以下效果。
(1)根據本實施形態，第1檢測元件9包含介電層31與轉換部35。介電層31吸收兆赫波15而產生熱。介電層31根據照射至介電層31之兆赫波15之量而產生熱。轉換部35將由介電層31產生之熱轉換為電信號。因此，轉換部35可輸出與照射至介電層31之兆赫波15之量對應之電信號。
(2)根據本實施形態，兆赫波檢測裝置1包含基底基板2，於基底基板2上隔著空腔28而排列有第1檢測元件9。支持基板26係由支持部27支持，因此支持基板26及介電層31之熱不易傳導至基底基板2。因此，因於介電層31產生之熱而使轉換部35之溫度應答性良好地上升，故而第1檢測元件9可感度良好地檢測兆赫波15。再者，第2檢測元件10~第4檢測元件12之構造為與第1檢測元件9相同之構造，可感度良好地檢測兆赫波15。
(3)根據本實施形態，成為支持基板26及介電層31夾於第1金屬層21與第2金屬層32之形態。於兆赫波15入射至介電層31時，兆赫波15於介電層31、支持基板26中行進。兆赫波15係由第1金屬層21與第2金屬層32多重反射。而且，於由第1金屬層21與第2金屬層32反射之兆赫波15在介電層31之內部行進之過程中，介電層31吸收能量而將其轉換為熱。因此，第1檢測元件9可使介電層31高效率地吸收照射兆赫波檢測裝置1之兆赫波15而將能量轉換為熱。
(4)根據本實施形態，第1檢測元件9隔開地排列有複數個，因此
轉換部35亦隔開地排列有複數個。而且，相鄰之轉換部35之間係作為狹縫而發揮作用。因此，兆赫波15於轉換部35繞射而改變行進方向，進入介電層31。其結果為，兆赫波檢測裝置1可高效率地吸收所照射之兆赫波15並將其精度良好地轉換為電信號。
(5)根據本實施形態，第2金屬層32係以小於由介電層31吸收之兆赫波15在真空中之波長的週期排列。此時，相鄰之第2金屬層32之間之間隔變窄，因此兆赫波15容易繞射。因此，可容易地使兆赫波15進入第1金屬層21與第2金屬層32之間。
(6)根據本實施形態，第2金屬層32之長度及介電層31之長度短於由介電層31吸收之兆赫波15在真空中之波長。進而，第2金屬層32之長度及介電層31之長度短於由介電層31吸收之兆赫波15之振幅之2倍的長度。藉此，可使介電層31之重量變輕，因此可使第1臂部24及第2臂部25變細。或者，可使第1臂部24及第2臂部25變長。於第1臂部24及第2臂部25較細時或第1臂部24及第2臂部25較長時，支持基板26之熱不易傳導至基底基板2，因此第1檢測元件9可容易地檢測熱。
(7)根據本實施形態，第2金屬層32之長度長於10μm。藉此，兆赫波15係由第1金屬層21及第2金屬層32多重反射，因此介電層31可高效率地吸收兆赫波15。其結果為，第1檢測元件9可感度良好地檢測兆赫波15。
(8)根據本實施形態，介電層31包含氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、矽酸鉿中之任一者。氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、矽酸鉿係介電常數較高之材質。因此，介電層31可使兆赫波15產生介電損失而將兆赫波之能量高效率地轉換為熱。
(9)根據本實施形態，支持基板26之材質包含二氧化矽。矽及矽化合物為介電體，因此支持基板26可吸收兆赫波15而產生熱。而且，矽及矽化合物具有剛性，因此可作為支持介電層31及轉換部35之構造
物而發揮功能。
(第2實施形態)
其次，使用圖8及圖9，對使用兆赫波檢測裝置之成像裝置之一實施形態進行說明。圖8(a)係表示成像裝置之構成之方塊圖。圖8(b)係表示對象物在兆赫帶中之光譜之圖表。圖9係表示對象物之物質A、B、及C之分佈之圖像之圖。
如圖8(a)所示，成像裝置45包含兆赫波產生部46、兆赫波檢測部47及圖像形成部48。兆赫波產生部46將兆赫波15射出至對象物49。兆赫波檢測部47檢測透過對象物49之兆赫波15或由對象物49反射之兆赫波15。圖像形成部48基於兆赫波檢測部47之檢測結果，產生作為對象物49之圖像之資料的圖像資料。
兆赫波產生部46可使用例如量子級聯雷射(quantum-cascade laser)、利用光傳導天線與短脈衝雷射之方式、及利用非線形光學晶體之差頻產生方式。兆赫波檢測部47使用上述記載之兆赫波檢測裝置1。
兆赫波檢測部47包含第1檢測元件9~第4檢測元件12，各檢測元件檢測不同波長之兆赫波15。因此，兆赫波檢測部47可檢測4種波長之兆赫波15。成像裝置45係使用4個檢測元件中之第1檢測元件9及第2檢測元件10而檢測2種波長之兆赫波15，並分析對象物49的裝置。
成為分光成像之對象的對象物49包含第1物質49a、第2物質49b、及第3物質49c。成像裝置45進行該對象物49之分光成像。兆赫波檢測部47檢測由對象物49反射之兆赫波15。再者，分析所使用之波長之種類亦可設為3種以上。藉此，可分析更多種對象物49。
將第1檢測元件9檢測之兆赫波15之波長設為第1波長，將第2檢測元件10檢測之波長設為第2波長。將由對象物49反射之兆赫波15之第1波長之光強度設為第1強度，將第2波長之光強度設為第2強度。以
使第1強度與第2強度之差分可於第1物質49a、第2物質49b、及第3物質49c相互顯著區分之方式設定第1波長及第2波長。
於圖8(b)中，縱軸表示檢測出之兆赫波15之光強度，圖中上側成為強於下側之強度。橫軸表示檢測出之兆赫波15之波長，圖中右側成為長於左側之波長。第1特性線50係表示由第1物質49a反射之兆赫波15之波長與光強度之關係之特性之線。同樣地，第2特性線51表示兆赫波15於第2物質49b中之特性，第3特性線52表示兆赫波15於第3物質49c中之特性。於橫軸明示第1波長53及第2波長54之部位。
將對象物49為第1物質49a時由對象物49反射之兆赫波15之第1波長53之光強度設為第1強度50a，將第2波長54之光強度設為第2強度50b。第1強度50a係第1特性線50於第1波長53下之值，第2強度50b係第1特性線50於第2波長54下之值。自第2強度50b減去第1強度50a之值即第1波長差成為正值。
同樣地，將對象物49為第2物質49b時由對象物49反射之兆赫波15之第1波長53之光強度設為第1強度51a，將第2波長54之光強度設為第2強度51b。第1強度51a係第2特性線51於第1波長53下之值，第2強度51b係第2特性線51於第2波長54下之值。自第2強度51b減去第1強度51a之值即第2波長差成為零。
將對象物49為第3物質49c時由對象物49反射之兆赫波15之第1波長53之光強度設為第1強度52a，將第2波長54之光強度設為第2強度52b。第1強度52a係第3特性線52於第1波長53下之值，第2強度52b係第3特性線52於第2波長54下之值。自第2強度52b減去第1強度52a之值即第3波長差成為負值。
於成像裝置45進行對象物49之分光成像時，首先，兆赫波產生部46產生兆赫波15。然後，兆赫波產生部46將兆赫波15照射至對象物49。然後，兆赫波檢測部47檢測由對象物49反射之兆赫波15或透過對
象物49之兆赫波15之光強度。該檢測結果係自兆赫波檢測部47送出至圖像形成部48。再者，兆赫波15向對象物49之照射及由對象物49反射之兆赫波15之檢測係對位於所要檢查之區域之所有對象物49進行。
圖像形成部48使用兆赫波檢測部47之檢測結果而自第2波長54下之光強度減去第1波長53下之光強度。然後，將進行減法運算之結果成為正值之部位判斷為第1物質49a。同樣地，將進行減法運算之結果成為零之部位判斷為第2物質49b，將進行減法運算之結果成為負值之部位判斷為第3物質49c。
又，如圖9所示，於圖像形成部48中，製作表示對象物49之第1物質49a、第2物質49b、及第3物質49c之分佈之圖像的圖像資料。該圖像資料係自圖像形成部48輸出至未圖示之監視器，監視器顯示表示第1物質49a、第2物質49b、及第3物質49c之分佈之圖像。例如，以顏色區分顯示，第1物質49a分佈之區域為黑色，第2物質49b分佈之區域為灰色，第3物質49c分佈之區域為白色。如上所述，於成像裝置45中可同時進行構成對象物49之各物質之鑑定與該各物質之分佈測定。
再者，成像裝置45之用途並不限定於上述。例如，對人物照射兆赫波15而檢測透過人物或由人物反射之兆赫波15。藉由於圖像形成部48中進行檢測之兆赫波15之檢測結果之處理，而可判別該人物是否持有手槍、刀具、違法之藥物等。作為兆赫波檢測部47使用上述記載之兆赫波檢測裝置1。因此，可使成像裝置45具有較高之檢測感度。
(第3實施形態)
其次，使用圖10，對使用兆赫波檢測裝置之測量裝置之一實施形態進行說明。圖10係表示測量裝置之構成之方塊圖。如圖10所示，測量裝置57包含產生兆赫波之兆赫波產生部58、兆赫波檢測部59、及測量部60。兆赫波產生部58向對象物61照射兆赫波15。兆赫波檢測部59檢測透過對象物61之兆赫波15或由對象物61反射之兆赫波15。使用
上述記載之兆赫波檢測裝置1作為兆赫波檢測部59。測量部60基於兆赫波檢測部59之檢測結果，測量對象物61。
其次，對測量裝置57之使用例進行說明。藉由測量裝置57進行對象物61之分光測量時，首先，藉由兆赫波產生部58而產生兆赫波15，將該兆赫波15照射至對象物61。然後，兆赫波檢測部59檢測透過對象物61之兆赫波15或由對象物61反射之兆赫波15。檢測結果係自兆赫波檢測部59輸出至測量部60。再者，兆赫波15向該對象物61之照射及透過對象物61之兆赫波15或由對象物61反射之兆赫波15之檢測係對位於測量範圍內之所有對象物61進行。
測量部60根據檢測結果，輸入構成各像素4之第1檢測元件9~第4檢測元件12中檢測出之兆赫波15各者之光強度，而進行對象物61之成分及其分佈等之分析。除此以外，亦可測量對象物61之面積或長度。兆赫波檢測部59係使用上述記載之兆赫波檢測裝置1。因此，可使測量裝置57具有較高之檢測感度。
(第4實施形態)
其次，使用圖11，對使用兆赫波檢測裝置之相機之一實施形態進行說明。圖11係表示相機之構成之方塊圖。如圖11所示，相機64包含兆赫波產生部65、兆赫波檢測部66、記憶部67及控制部68。兆赫波產生部65將兆赫波15照射至對象物69。兆赫波檢測部66檢測由對象物69反射之兆赫波15或透過對象物69之兆赫波15。使用上述記載之兆赫波檢測裝置1作為兆赫波檢測部66。記憶部67記憶兆赫波檢測部66之檢測結果。控制部68控制兆赫波產生部65、兆赫波檢測部66及記憶部67之動作。
相機64包含殼體70，兆赫波產生部65、兆赫波檢測部66、記憶部67及控制部68係收納於殼體70中。相機64包含使由對象物69反射之兆赫波15於兆赫波檢測部66成像之透鏡71。進而，相機64包含用以使
兆赫波產生部65射出之兆赫波15向殼體70之外部射出的窗部72。透鏡71或窗部72之材質包含使兆赫波15透過並折射之矽、石英、聚乙烯等。再者，窗部72亦可設為如狹縫般僅設置有開口之構成。
其次，對相機64之使用例進行說明。於拍攝對象物69時，首先，控制部68使兆赫波產生部65射出兆赫波15。該兆赫波15照射對象物69。然後，由對象物69反射之兆赫波15係藉由透鏡71而於兆赫波檢測部66成像，兆赫波檢測部66檢測對象物69。檢測結果係自兆赫波檢測部66輸出並記憶至記憶部67。再者，兆赫波15向對象物69之照射及由對象物69反射之兆赫波15之檢測係對位於拍攝範圍內之所有對象物69進行。又，相機64亦可將檢測結果發送至例如個人電腦等外部裝置。個人電腦可基於檢測結果而進行各種處理。
相機64之兆赫波檢測部66係使用上述記載之兆赫波檢測裝置1。因此，可使相機64具有較高之檢測感度。
再者，本實施形態並不限定於上述實施形態，於本發明之技術思想內，本領域中具有普通知識之技術人員亦可施加各種變更或改良。亦可設為與上述實施形態中說明之構成實質上相同之功能、方法及結果相同之構成、或目的及效果相同之構成。又，亦可設為置換上述實施形態中說明之構成之非本質部分之構成。於以下敍述變化例。
(變化例1)
於上述第1實施形態中，於基底基板2上，第1檢測元件9配置為縱橫排列之格子狀。第1檢測元件9之排列亦可為格子狀以外之排列圖案。圖12(a)係表示第1檢測元件之構成之模式俯視圖。如圖12(a)所示，例如亦可將作為檢測元件之第1檢測元件75之平面形狀設為六邊形而排列為蜂窩狀。除此以外，第1檢測元件9之排列亦可為其他重複圖案。此時亦可使相鄰之檢測元件之間成為狹縫而使兆赫波15繞射並進入檢測元件。
(變化例2)
於上述第1實施形態中，設置有第1檢測元件9~第4檢測元件12之4種檢測元件。檢測元件之種類可為1~3種，亦可為5種以上。亦可與欲檢測之兆赫波15之波長之種類之數量一致。
(變化例3)
於上述第1實施形態中，介電層31及第2金屬層32之形狀為正方形。圖12(b)係表示第1檢測元件之構成之模式俯視圖。如圖12(b)所示，例如，作為吸收部之介電層76及第2金屬層77之形狀亦可為三角形。除此以外，介電層31及第2金屬層32之形狀可為長方形，亦可為包含多邊形、圓弧之形狀。此時亦較佳為排列之方向上之介電層長及第2金屬層長短於兆赫波15於真空中之波長。又，亦較佳為排列之方向上之介電層長及第2金屬層長短於振幅之2倍。藉此，可使第1臂部24及第2臂部25變細或變長，因此可感度良好地檢測兆赫波15。
(變化例4)
於上述第1實施形態中，成為自轉換部35側朝向基底基板2行進之兆赫波15於轉換部35繞射之形態。亦可於第1金屬層21設置狹縫。而且，亦可設為自基底基板2側朝向轉換部35行進之兆赫波15於第1金屬層21繞射之形態。該形態時，兆赫波15亦於第1金屬層21與第2金屬層32之間重複反射，因此可使介電層31高效率地吸收兆赫波15。
1‧‧‧兆赫波檢測裝置
2‧‧‧作為基板之基底基板
9‧‧‧作為檢測元件之第1檢測元件
15‧‧‧兆赫波
16‧‧‧第1絕緣層
17‧‧‧作為支持部之第1柱部
18‧‧‧作為支持部之第2柱部
21‧‧‧第1金屬層
22‧‧‧第1保護層
23‧‧‧第2保護層
24‧‧‧作為臂部及支持部之第1臂部
25‧‧‧作為臂部及支持部之第2臂部
26‧‧‧支持基板
27‧‧‧支持部
28‧‧‧空腔
29‧‧‧第1貫通電極
30‧‧‧第2貫通電極
31‧‧‧作為吸收部之介電層
31a‧‧‧介電層長
32‧‧‧第2金屬層
32a‧‧‧第2金屬層長
33‧‧‧熱電體層
34‧‧‧第3金屬層
35‧‧‧轉換部
36‧‧‧第2絕緣層
37‧‧‧第1配線
38‧‧‧第2配線
41‧‧‧第3保護層
Claims (10)
- 一種兆赫波檢測裝置，其特徵在於包含：基板；及複數個檢測元件，其等排列於上述基板上；且上述檢測元件包含：第1金屬層，其設置於上述基板；支持基板，其與上述第1金屬層分開地設置；吸收部，其設置於上述支持基板，且吸收兆赫波而產生熱；及轉換部，其積層第2金屬層、熱電體層及第3金屬層而設置於上述吸收部，且將由上述吸收部產生之熱轉換為電信號。
- 如請求項1之兆赫波檢測裝置，其中上述複數個檢測元件係以使上述兆赫波於相鄰之上述轉換部之間繞射之方式排列。
- 如請求項1或2之兆赫波檢測裝置，其中上述第2金屬層之排列之週期，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波於真空中之波長。
- 如請求項1至3中任一項之兆赫波檢測裝置，其中上述檢測元件包含與上述支持基板連接之柱狀之臂部，且包含將上述支持基板與上述基板分開地支持之支持部，且上述檢測元件排列之方向之上述第2金屬層之長度及上述吸收部之長度，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波於真空中之波長且長於10μm。
- 如請求項4之兆赫波檢測裝置，其中上述檢測元件排列之方向之上述第2金屬層之長度及上述吸收 部之長度，短於由上述吸收部吸收之上述兆赫波之振幅之2倍的長度。
- 如請求項1至5中任一項之兆赫波檢測裝置，其中上述吸收部之材質包含氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、及矽酸鉿中之任一者。
- 如請求項4至6中任一項之兆赫波檢測裝置，其中上述支持基板之主材料為矽。
- 一種相機，其特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及記憶部，其記憶上述兆赫波檢測部之檢測結果；且上述兆赫波檢測部係如請求項1至7中任一項之兆赫波檢測裝置。
- 一種成像裝置，其特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及圖像形成部，其基於上述兆赫波檢測部之檢測結果而產生上述對象物之圖像；且上述兆赫波檢測部係如請求項1至7中任一項之兆赫波檢測裝置。
- 一種測量裝置，其特徵在於包含：兆赫波產生部，其產生兆赫波；兆赫波檢測部，其檢測自上述兆赫波產生部射出且透過對象物之上述兆赫波、或由上述對象物反射之上述兆赫波；及 測量部，其基於上述兆赫波檢測部之檢測結果而測量上述對象物；且上述兆赫波檢測部係如請求項1至7中任一項之兆赫波檢測裝置。
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