WO2022024749A1

WO2022024749A1 - テラヘルツ装置

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Publication number: WO2022024749A1
Application number: PCT/JP2021/026336
Authority: WO
Inventors: 一魁鶴田
Original assignee: ローム株式会社
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2022-02-03
Also published as: CN116157996A; JPWO2022024749A1; DE112021003425T5

Abstract

テラヘルツ装置（１０）は、支持基板（２０）と、支持基板（２０）に搭載されており、テラヘルツ帯の電磁波を発するテラヘルツ素子（５０）と、ｚ方向において素子主面（５１）に対して素子裏面（５２）とは反対側かつ素子主面（５１）からｚ方向に間隔をあけて配置されており、テラヘルツ素子（５０）がｚ方向に向けて発する電磁波をｚ方向と交差する方向に反射させる反射面（４７ａ）を有する反射体（４０）と、を備えている。

Description

テラヘルツ装置

　本開示は、テラヘルツ装置に関する。

　近年、トランジスタなどの電子デバイスの微細化が進み、電子デバイスの大きさがナノサイズになってきたため、量子効果と呼ばれる現象が観測されるようになっている。そして、この量子効果を利用した超高速デバイスや新機能デバイスの実現を目指した開発が進められている。

　そのような環境の中で、特に、周波数が０．１ＴＨｚ～１０ＴＨｚであるテラヘルツ帯と呼ばれる周波数領域の電磁波を利用して大容量通信や情報処理、あるいはイメージングや計測などを行う試みが行われている。この周波数領域は、光と電波との両方の特性を兼ね備えており、この周波数帯で動作するデバイスが実現されれば、上述したイメージング、大容量通信・情報処理のほか、物性、天文、生物などの様々な分野における計測など、多くの用途に利用されうる。

　テラヘルツ帯の周波数の電磁波を発する素子または受信する素子としては、たとえば共鳴トンネルダイオードと微細スロットアンテナを集積する構造のものが知られている（たとえば特許文献１参照）。そして、たとえば、特許文献２のテラヘルツ装置は、特許文献１のような素子をパッケージ化した構成が開示されている。

特開２０１６－１１１５４２号公報特開２０１９－７５５４４号公報

　ところで、従来のテラヘルツ装置に対して、アンテナ利得の向上について改善の余地がある。
　本開示の目的は、アンテナ利得を向上させることができるテラヘルツ装置を提供することにある。

　上記課題を解決するテラヘルツ装置は、素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を発しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置され、前記テラヘルツ素子が前記厚さ方向に向けて発する電磁波を前記厚さ方向と交差する方向に反射させる反射面を有する反射体と、を備えている。

　この構成によれば、テラヘルツ素子から放射された電磁波は、反射体の反射面で反射することによってテラヘルツ素子の厚さ方向と交差する方向に向けて電磁波の指向性を高めた状態でテラヘルツ装置の外部に出射される。これにより、アンテナ利得を向上させることができる。

　上記課題を解決するテラヘルツ装置は、素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を受信および検出しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、前記厚さ方向と交差する方向に向けて開口する開口部と、前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置された反射面と、を有する反射体と、を備えたテラヘルツ装置であって、前記反射面は、前記テラヘルツ装置の外部から前記開口部を介して伝播する電磁波を前記テラヘルツ素子に向かう方向に反射させる。

　この構成によれば、開口部を介してテラヘルツ素子の厚さ方向と交差する方向から伝播してきた電磁波は、反射体の反射面で反射することによってテラヘルツ素子に向けて伝播する。これにより、テラヘルツ素子の厚さ方向と交差する方向から伝播される電磁波に対するアンテナ利得を向上させることができる。

　上記テラヘルツ装置によれば、アンテナ利得を向上させることができる。

第１実施形態のテラヘルツ装置の斜視図。図１のテラヘルツ装置から反射体を省略した状態の平面図。図２のテラヘルツ装置から導波管を省略した状態の平面図。第１実施形態のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。図１のテラヘルツ装置の裏面図。能動素子およびその周辺を模式的に示す端面図。図６の能動素子の端面構造を拡大して示す端面図。テラヘルツ素子およびその周辺を拡大して示す平面図。反射体の斜視図。第１実施形態のテラヘルツ装置の図４の端面構造とは異なる方向における端面構造を示す端面図。比較例のテラヘルツ装置の端面図。第２実施形態のテラヘルツ装置の側面図。図１２のテラヘルツ装置の分解斜視図。反射体の裏面図。反射体の側面図。反射体の正面図。第２実施形態のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。第３実施形態のテラヘルツ装置の斜視図。図１８のテラヘルツ装置の支持基板の平面図。第３実施形態のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。第４実施形態のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。第４実施形態のテラヘルツ装置から反射体および導波管のアンテナ部を省略した平面図。第４実施形態のテラヘルツ装置における位相整合の説明図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造を示す端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造のうちテラヘルツ素子およびその周辺を拡大した端面図。変更例のテラヘルツ装置の端面構造のうちテラヘルツ素子およびその周辺を拡大した端面図。

　以下、テラヘルツ装置の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであり、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の実施形態は、種々の変更を加えることができる。

　［第１実施形態］
　図１～図９を参照して、第１実施形態のテラヘルツ装置１０について説明する。なお、図２は、テラヘルツ装置１０から後述する反射体４０を省略した状態の平面図を示している。

　図１に示すように、テラヘルツ装置１０は、支持基板２０、導波管３０および反射体４０が積層された構成である。支持基板２０は矩形板状に形成されており、導波管３０は直方体状に形成されており、反射体４０は一方が開口した略直方体状に形成されている。本実施形態では、支持基板２０上に導波管３０が積層されており、導波管３０上に反射体４０が積層されている。

　以降の説明において、支持基板２０、導波管３０および反射体４０の積層方向をｚ方向とし、ｚ方向と直交する方向のうち互いに直交する２方向をそれぞれｘ方向およびｙ方向とする。ｚ方向は、テラヘルツ装置１０の高さ方向であるともいえる。ｚ方向から視て、ｘ方向はテラヘルツ装置１０の一辺を構成し、ｙ方向はテラヘルツ装置１０の他の一辺を構成している。

　図１および図２に示すように、テラヘルツ装置１０は、テラヘルツ装置１０のｚ方向の両端面を構成する装置主面１１および装置裏面１２と、装置主面１１および装置裏面１２とのｚ方向の間に位置しており、装置主面１１および装置裏面１２と交差する方向を向く４つの装置側面１３～１６と、を有している。本実施形態では、装置主面１１および装置裏面１２はｚ方向において互いに反対側を向いており、装置側面１３～１６のそれぞれは装置主面１１および装置裏面１２と直交する方向を向いている。図２に示すように、装置側面１３～１６のうちｙ方向に離間する一対の装置側面１３，１４は、ｚ方向から視てテラヘルツ装置１０のｘ方向に沿う一辺を構成している。また、４つの装置側面１３のうちｘ方向に離間する一対の装置側面１５，１６は、ｚ方向から視てテラヘルツ装置１０のｙ方向に沿う一辺を構成している。

　テラヘルツ装置１０は、テラヘルツ素子５０を備えている。テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ帯の電磁波と電気エネルギーとの交換を行う素子である。なお、電磁波とは、光および電波のいずれか一方あるいは両方の概念を含むものとする。テラヘルツ素子５０は、発振によって供給される電気エネルギーをテラヘルツ帯の電磁波に変換する。これにより、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ帯の電磁波、換言すればテラヘルツ波を放射する。電磁波の周波数は、たとえば０．１Ｔｈｚ～１０Ｔｈｚである。テラヘルツ素子５０の詳細な構成については後述する。

　図３に示すように、支持基板２０は、テラヘルツ素子５０を支持する基板である。支持基板２０は、電気絶縁性を有する材料からなり、たとえば樹脂材料からなる。このような樹脂材料の一例は、エポキシ樹脂である。

　図３に示すとおり、本実施形態では、ｚ方向から視た支持基板２０の形状は正方形である。図３および図４に示すように、支持基板２０は、ｚ方向において互いに反対側を向く基板主面２１および基板裏面２２と、基板主面２１と基板裏面２２とのｚ方向の間に位置しており、基板主面２１および基板裏面２２と交差する方向を向く４つの基板側面２３～２６と、を有している。本実施形態では、基板側面２３～２６のそれぞれは基板主面２１および基板裏面２２と直交する方向を向いている。本実施形態では、ｚ方向は、基板主面２１および基板裏面２２の双方と直交する方向であるともいえる。

　図４に示すように、基板主面２１は装置主面１１と同じ方向を向く面であり、基板裏面２２は装置裏面１２と同じ方向を向く面である。本実施形態では、基板裏面２２は装置裏面１２を構成している。図３に示すように、基板側面２３は装置側面１３と同じ方向を向く面であり、基板側面２４は装置側面１４と同じ方向を向く面であり、基板側面２５は装置側面１５と同じ方向を向く面であり、基板側面２６は装置側面１６と同じ方向を向く面である。つまり、基板側面２３～２６は装置側面１３～１６の一部を構成している。図４に示すように、基板主面２１上には、導波管３０が積層されている。基板主面２１のうちｘ方向およびｙ方向の中央には、テラヘルツ素子５０が搭載されている。

　図４に示すように、支持基板２０は、テラヘルツ素子５０に接続される伝送経路としての給電用線路２７と、テラヘルツ装置１０の外部の電子機器と電気的に接続するための外装端子２８と、給電用線路２７と外装端子２８とを接続する接続導体２９と、を有している。給電用線路２７は、支持基板２０の基板主面２１に形成されている。外装端子２８は、支持基板２０の基板裏面２２に形成されている。

　本実施形態の給電用線路２７は、コプレーナ線路である。なお、給電用線路２７として、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、スロット線路等とすることもできる。給電用線路２７は、たとえばＣｕ（銅）からなる。給電用線路２７は、主導体２７ａおよび接地導体２７ｂを有している。主導体２７ａおよび接地導体２７ｂは、ｘ方向においてテラヘルツ素子５０の両側に配置されている。一例では、ｚ方向から視て、主導体２７ａはテラヘルツ素子５０よりも基板側面２５の近くに配置されており、接地導体２７ｂはテラヘルツ素子５０よりも基板側面２６の近くに配置されている。これら導体２７ａ，２７ｂは、ｚ方向から視て、ｘ方向に延びる帯状に形成されている。一例では、これら導体２７ａ，２７ｂのｘ方向の長さは、テラヘルツ素子５０のｘ方向の長さよりも長い。

　ｚ方向から視て、主導体２７ａおよび接地導体２７ｂは互いに同一形状である。主導体２７ａおよび接地導体２７ｂは、ｘ方向において互いに揃った状態でｙ方向において互いに離間して配列されている。

　外装端子２８は、たとえばＮｉ（ニッケル）層、Ｐｄ（パラジウム）層およびＡｕ（金）層の積層体からなる。図４および図５に示すように、外装端子２８は、主導体２７ａおよび接地導体２７ｂに対応した主端子２８ａおよび接地端子２８ｂを有している。

　ｚ方向から視て、主端子２８ａおよび接地端子２８ｂは互いに同一形状である。主端子２８ａおよび接地端子２８ｂは、ｘ方向において互いに揃った状態でｙ方向において互いに離間して配列されている。

　本実施形態では、ｚ方向から視た主端子２８ａおよび接地端子２８ｂの面積は、ｚ方向から視た主導体２７ａおよび接地導体２７ｂの面積よりも大きい。より詳細には、主端子２８ａおよび接地端子２８ｂのｘ方向の長さは、主導体２７ａおよび接地導体２７ｂのｘ方向の長さよりも長い。主端子２８ａおよび接地端子２８ｂのｙ方向の長さは、主導体２７ａおよび接地導体２７ｂのｙ方向の長さよりも長い。

　接続導体２９は、たとえばＣｕからなる。図４に示すように、接続導体２９は、支持基板２０を貫通するように設けられている。より詳細には、支持基板２０において主導体２７ａおよび接地導体２７ｂに対応する部分には、貫通孔２０ａが形成されている。貫通孔２０ａは、ｚ方向において支持基板２０を貫通している。接続導体２９は、貫通孔２０ａ内に設けられている。本実施形態では、ｚ方向から視た貫通孔２０ａの形状は、ｘ方向が長辺方向となり、ｙ方向が短辺方向となる矩形状である。

　接続導体２９は、主導体２７ａと主端子２８ａとを接続する主接続導体２９ａと、接地導体２７ｂと接地端子２８ｂとを接続する接地接続導体２９ｂと、を有している。本実施形態では、図３に示すように、ｚ方向から視た各接続導体２９ａ，２９ｂの形状は、ｚ方向から視た貫通孔２０ａの形状と同一形状である。

　図４および図５に示すように、本実施形態では、支持基板２０の基板裏面２２には、裏面絶縁層２０Ｒが形成されている。裏面絶縁層２０Ｒは、電気絶縁性を有する樹脂材料からなるレジスト層である。裏面絶縁層２０Ｒは、テラヘルツ装置１０の接続方向を判断する目印として機能する。裏面絶縁層２０Ｒは、ｘ方向における基板裏面２２の中央付近であり、主端子２８ａと接地端子２８ｂとのｘ方向の間に配置されている。ｚ方向から視た裏面絶縁層２０Ｒの形状は、主端子２８ａ側に窪みをなす矩形状である。裏面絶縁層２０Ｒは、基板裏面２２に貼付したフィルム状のレジストを硬化して形成される。なお、裏面絶縁層２０Ｒは、液体レジストを用いて形成してもよい。なお、裏面絶縁層２０Ｒの窪みは、接地端子２８ｂ側にあってもよい。要するに、裏面絶縁層２０Ｒは、窪みによってテラヘルツ装置１０の接続方向が把握できるように設けられていればよい。

　図３に示すように、基板主面２１に搭載されたテラヘルツ素子５０は、矩形板状に形成されている。本実施形態では、ｚ方向から視たテラヘルツ素子５０の形状は、たとえば正方形である。なお、ｚ方向から視たテラヘルツ素子５０の形状は、正方形に限定されず、長方形であってもよいし、円形、楕円形、あるいは多角形であってもよい。

　図３および図４に示すように、テラヘルツ素子５０は、素子主面５１と、素子主面５１と反対側を向く素子裏面５２と、素子主面５１と素子裏面５２とのｚ方向の間に位置し、素子主面５１および素子裏面５２と交差する方向を向く素子側面５３～５６と、を有している。テラヘルツ素子５０の厚さ方向は、素子主面５１と直交する方向である。ここで、素子主面５１がｘｙ平面として形成されているため、ｚ方向はテラヘルツ素子５０の厚さ方向ともいえる。本実施形態では、素子裏面５２もｘｙ平面として形成されているため、テラヘルツ素子５０の厚さ方向は、素子主面５１および素子裏面５２の双方と直交する方向であるともいえる。

　素子主面５１は基板主面２１と同じ側を向き、素子裏面５２は基板裏面２２と同じ側を向いている。このため、テラヘルツ素子５０は、素子裏面５２と基板主面２１とが対面するように基板主面２１に搭載されている。本実施形態では、テラヘルツ素子５０は、素子裏面５２が基板主面２１に対して接触または中間層を介して対向している状態で支持基板２０に取り付けられている。中間層の一例は、接着層である。

　テラヘルツ素子５０は、素子主面５１および素子裏面５２の双方と垂直な方向、つまりテラヘルツ素子５０の厚さ方向となるｚ方向に向けて電磁波を放射する放射パターンを有している。本実施形態では、テラヘルツ素子５０は、ｚ方向において支持基板２０から離れる方向に向けて電磁波が放射される。給電用線路２７は、支持基板２０の基板主面２１上に形成されているため、ｚ方向においてテラヘルツ素子５０の素子主面５１に対してテラヘルツ素子５０の電磁波の放射方向とは反対側に配置されているともいえる。

　本実施形態では、素子側面５３～５６は、素子主面５１および素子裏面５２と直交する方向を向いている。素子側面５３は基板側面２３と同じ側を向き、素子側面５４は基板側面２４と同じ側を向き、素子側面５５は基板側面２５と同じ側を向き、素子側面５６は基板側面２６と同じ側を向いている。

　図６および図７は、テラヘルツ素子５０の詳細な構成の一例を示している。図６はテラヘルツ素子５０の断面構造の模式断面図の一例であり、図７は図６の部分拡大図である。
　図６および図７に示すように、テラヘルツ素子５０は、素子基板６１、能動素子６２、第１導電体層６３および第２導電体層６４を備えている。

　素子基板６１は、半導体からなり、半絶縁性を有している。素子基板６１を構成する半導体は、たとえばＩｎＰ（リン化インジウム）であるが、ＩｎＰ以外の半導体であってもよい。素子基板６１がＩｎＰである場合、その屈折率（絶対屈折率）は、約３．４である。本実施形態では、素子基板６１は矩形板状であり、たとえばｚ方向から視て正方形である。素子主面５１および素子裏面５２は素子基板６１の主面および裏面であり、各素子側面５３～５６は素子基板６１の各側面である。

　能動素子６２は、テラヘルツ帯の電磁波と電気エネルギーとの変換を行う。能動素子６２は、素子基板６１に設けられている。本実施形態では、能動素子６２は、素子主面５１の中心に設けられている。能動素子６２は、アンテナ６５と接続されることによって、供給される電気エネルギーをテラヘルツ帯の電磁波に変換する。これにより、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ帯の電磁波（テラヘルツ波）を放射する。このため、能動素子６２はテラヘルツ波を発振する発振点Ｐ１ということができ、アンテナ６５はテラヘルツ波を放射する放射点Ｐ２ということができる。そして、本実施形態のテラヘルツ素子５０は、素子主面５１の中心に放射点Ｐ２を有している。なお、本実施形態において、テラヘルツ素子５０は、放射点Ｐ２と発振点Ｐ１とを同一位置に有している。

　能動素子６２は、典型的には共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ：Resonant Tunneling Diode）である。能動素子６２としては、たとえば、タンネット（ＴＵＮＮＥＴＴ：Tunnel injection Transit Time）ダイオード、インパット（ＩＭＰＡＴＴ：Impact Ionization Avalanche Transit Time）ダイオード、ＧａＡｓ系電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）、ＧａＮ系ＦＥＴ、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：High Electron Mobility Transistor）、あるいは、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ：Hetero junction Bipolar Transistor）であってもよい。

　能動素子６２を実現するための一例を説明する。
　素子基板６１上には、半導体層７１ａが形成されている。半導体層７１ａは、たとえばＧａＩｎＡｓによって形成されている。半導体層７１ａには、ｎ型不純物が高濃度にドープされている。

　半導体層７１ａ上には、ＧａＩｎＡｓ層７２ａが積層されている。ＧａＩｎＡｓ層７２ａには、ｎ型不純物がドープされている。たとえば、ＧａＩｎＡｓ層７２ａの不純物濃度は、半導体層７１ａの不純物濃度よりも低い。

　ＧａＩｎＡｓ層７２ａ上には、ＧａＩｎＡｓ層７３ａが積層されている。ＧａＩｎＡｓ層７３ａには、不純物がドープされていない。
　ＧａＩｎＡｓ層７３ａ上には、ＡｌＡｓ層７４ａが積層されており、ＡｌＡｓ層７４ａ上にはＩｎＧａＡｓ層７５が積層されており、ＩｎＧａＡｓ層７５上にはＡｌＡｓ層７４ｂが積層されている。これらＡｌＡｓ層７４ａとＩｎＧａＡｓ層７５とＡｌＡｓ層７４ｂとによって共鳴トンネル部が構成されている。

　ＡｌＡｓ層７４ｂ上には、不純物がドープされていないＧａＩｎＡｓ層７３ｂが積層されている。ＧａＩｎＡｓ層７３ｂ上には、ｎ型不純物がドープされているＧａＩｎＡｓ層７２ｂが積層されている。ＧａＩｎＡｓ層７２ｂ上には、ＧａＩｎＡｓ層７１ｂが積層されている。ＧａＩｎＡｓ層７１ｂには、ｎ型不純物が高濃度にドープされている。たとえば、ＧａＩｎＡｓ層７１ｂの不純物濃度は、ＧａＩｎＡｓ層７２ｂの不純物濃度よりも高い。

　なお、能動素子６２の具体的な構成は、電磁波を発生（あるいは検出およびその両方）可能なものであれば任意に変更可能である。換言すれば、能動素子６２は、テラヘルツ帯の電磁波に対して発振および検出の少なくとも一方を行うものであればよいともいえる。

　図８に示すように、テラヘルツ素子５０は、電磁波の発振を行う発振点Ｐ１を有している。発振点Ｐ１は、素子主面５１に形成されている。発振点Ｐ１を有する素子主面５１は能動面ともいえる。また、発振点Ｐ１は、能動素子６２が設けられている位置ともいえる。

　本実施形態の放射点Ｐ２（アンテナ６５）は、素子主面５１の中心に配置されている。ただし、放射点Ｐ２の位置、換言すれば素子主面５１に対するアンテナ６５の位置は、素子主面５１の中心に限られず任意に変更可能である。また、発振点Ｐ１（能動素子６２）は、放射点Ｐ２と同一位置に限られず、任意に変更可能である。

　図８に示すように、第１導電体層６３および第２導電体層６４はそれぞれ、素子主面５１上に形成されている。第１導電体層６３および第２導電体層６４は互いに絶縁されている。第１導電体層６３および第２導電体層６４はそれぞれ、金属の積層構造を有している。第１導電体層６３および第２導電体層６４の各々の積層構造は、たとえばＡｕ、ＰｄおよびＴｉ（チタン）が積層された構造である。あるいは、第１導電体層６３および第２導電体層６４の各々の積層構造は、ＡｕおよびＴｉが積層された構造である。第１導電体層６３および第２導電体層６４はいずれも、真空蒸着法あるいはスパッタリング法などによって形成される。

　第１導電体層６３は、第１導電部６３ａ、第１接続部６３ｂおよび第１パッド電極６３ｃを有している。第２導電体層６４は、第２導電部６４ａ、第２接続部６４ｂおよび第２パッド電極６４ｃを有している。なお、第１パッド電極６３ｃは主電極に対応し、第２パッド電極６４ｃは接地電極に対応している。

　第１導電部６３ａおよび第２導電部６４ａは、テラヘルツ素子５０の素子側面５３，５４と直交する方向（ｙ方向）において、能動素子６２から互いに反対方向に向かって延びている。つまり、第１導電部６３ａおよび第２導電部６４ａは、テラヘルツ素子５０の素子側面５５，５６と平行である。

　第１導電部６３ａおよび第２導電部６４ａは、アンテナ６５として機能する。テラヘルツ素子５０は、第１導電体層６３の一部である第１導電部６３ａと、第２導電体層６４の一部である第２導電部６４ａとによって、素子主面５１側においてアンテナ６５が集積化されている。つまり、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ帯の周波数の電磁波を発振する能動素子６２と、素子主面５１と垂直な方向の放射パターンを有して電磁波を放出するアンテナ６５と、を有している。

　アンテナ６５は、たとえばダイポールアンテナである。第１導電部６３ａの先端から第２導電部６４ａの先端までの長さ、つまりアンテナの長さは、テラヘルツ素子５０が放射する電磁波の１／２波長（λ／２）である。なお、アンテナはダイポールアンテナに限定されず、ボータイアンテナ、スロットアンテナ、パッチアンテナ、リングアンテナ等の他のアンテナであってもよい。アンテナの長さは、アンテナの構成によって変更されてもよい。

　第１接続部６３ｂは、ｘ方向に延びており、第１導電部６３ａと第１パッド電極６３ｃとを接続している。第２接続部６４ｂは、ｘ方向に延びており、第２導電部６４ａと第２パッド電極６４ｃとを接続している。第１パッド電極６３ｃおよび第２パッド電極６４ｃは、ｙ方向において互いに離れて配置されており、互いに絶縁されている。

　また、本実施形態では、テラヘルツ素子５０は、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）リフレクタ６６を有している。ＭＩＭリフレクタ６６は、金属／絶縁体／金属からなる積層構造を有している。たとえば、ＭＩＭリフレクタ６６は、第１パッド電極６３ｃの一部と第２パッド電極６４ｃの一部とでテラヘルツ素子５０の厚さ方向（ｚ方向）に絶縁体を挟み込むことによって構成されている。絶縁体は、たとえばＳｉＯ_２膜、Ｓｉ_３Ｎ_４膜、ＨｆＯ_２膜、Ａｌ_２Ｏ_３膜等を用いることができる。

　ＭＩＭリフレクタ６６は、第１導電体層６３と第２導電体層６４とを高周波的に短絡させるものである。ＭＩＭリフレクタ６６は、高周波の電磁波を反射させることができる。ＭＩＭリフレクタ６６は、低域通過フィルタとして機能する。ただし、ＭＩＭリフレクタ６６は必須ではなく、ＭＩＭリフレクタ６６を省略してもよい。

　図６および図７に示すように、本実施形態では、能動素子６２に対してｙ方向の両側に、第１導電部６３ａおよび第２導電部６４ａが配置されている。第１導電部６３ａは、ｚ方向から視て能動素子６２と重なる第１接続領域６３ｄを有している。第１接続領域６３ｄは、ＧａＩｎＡｓ層７１ｂ上に位置しており、ＧａＩｎＡｓ層７１ｂに接している。

　図６に示すように、半導体層７１ａは、ＧａＩｎＡｓ層７２ａ等の他の層よりも第２導電部６４ａに向けてｙ方向に延びている。図６および図７に示すように、第２導電部６４ａは、半導体層７１ａのうちＧａＩｎＡｓ層７２ａ等が積層されていない部分に積層された第２接続領域６４ｄを有している。これにより、能動素子６２が第１導電部６３ａおよび第２導電部６４ａに導通している。なお、第２接続領域６４ｄとＧａＩｎＡｓ層７２ａ等の他の層とはｙ方向において離間している。

　図示していないが、図７とは異なり、ｎ型不純物を高濃度にドープされたＧａＩｎＡｓ層が、ＧａＩｎＡｓ層７１ｂと第１接続領域６３ｄとの間に介在してもよい。これにより、第１導電部６３ａとＧａＩｎＡｓ層７１ｂとのコンタクトが良好となる。

　図８に示すように、第１パッド電極６３ｃは、ワイヤＷ１によって支持基板２０の主導体２７ａと電気的に接続されている。また、第２パッド電極６４ｃは、ワイヤＷ２によって支持基板２０の接地導体２７ｂと電気的に接続されている。なお、第１パッド電極６３ｃが接地導体２７ｂに接続され、第２パッド電極６４ｃが主導体２７ａに接続されてもよい。ワイヤＷ１，Ｗ２を複数本としてもよい。ワイヤＷ１の本数とＷ２の本数とが相違してもよい。

　テラヘルツ素子５０において、ｘ方向における寸法を素子寸法ｘ０とし、ｙ方向における寸法を素子寸法ｙ０とする。これら素子寸法ｘ０および素子寸法ｙ０は、誘電体共振器アンテナに基づいて設定されている。

　本実施形態において、放射点Ｐ２は、テラヘルツ素子５０の中心に設定されている。放射点Ｐ２から素子側面５５までの距離をｘ１とすると、この距離ｘ１は、素子寸法ｘ０の１／２である。この距離ｘ１（＝ｘ０／２）は、（λ１／２）＋（（λ１／２）×Ｎ（Ｎは０以上の整数：Ｎ＝０，１，２，３，…））であるとよい。λ１は、テラヘルツ素子５０の内部（素子基板５１）を伝達する電磁波の実効的な波長である。テラヘルツ素子５０（素子基板５１）の屈折率をｎ１、ｃを光速、ｆｃを電磁波の中心周波数としたとき、λ１は、（１／ｎ１）×（ｃ／ｆｃ）である。同様に、放射点Ｐ２から素子側面５３までの距離をｙ１とすると、この距離ｙ１は、素子寸法ｙ０の１／２である。このｙ１（＝ｙ０／２）は、（λ１／２）＋（（λ１／２）×Ｎ（Ｎは０以上の整数：Ｎ＝０，１，２，３…））であるとよい。このように、距離ｘ１，ｙ１、つまり素子寸法ｘ０，ｙ０を設定することによって、アンテナ６５から放射された電磁波は、各素子側面５３～５６で自由端反射する。したがって、テラヘルツ素子５０自体が、テラヘルツ装置１０における共振器（１次共振器）として設計されている。

　なお、放射点Ｐ２から各素子側面５３～５６までの距離は、各々が上記計算式によって算出される値であれば、素子側面５３～５６ごとに異なる値であってもよい。たとえば、図８において、放射点Ｐ２から素子側面５３までの距離と、放射点Ｐ２から素子側面５４までの距離とが互いに異なっていてもよい。同様に、放射点Ｐ２から素子側面５５までの距離と、放射点Ｐ２から素子側面５６までの距離とが互いに異なっていてもよい。

　図１、図２および図４に示すように、導波管３０は、電磁波を伝送させる中空金属管である。導波管３０は、テラヘルツ素子５０が放射または受信する電磁波に対して非透過性を有する導体材料によって形成されている。この材料としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金等を用いることができる。

　図２に示すとおり、本実施形態では、ｚ方向から視た導波管３０の形状は正方形である。図２および図４に示すように、導波管３０は、ｚ方向において互いに反対側を向く管主面３１および管裏面３２と、管主面３１と管裏面３２とのｚ方向の間に位置しており、管主面３１および管裏面３２と交差する方向を向く４つの管側面３３～３６と、を有している。本実施形態では、管側面３３～３６のそれぞれは管主面３１および管裏面３２と直交する方向を向いている。

　図２および図３に示すとおり、管側面３３は基板側面２３と同じ側を向いており、管側面３４は基板側面２４と同じ側を向いており、管側面３５は基板側面２５と同じ側を向いており、管側面３６は基板側面２６と同じ側を向いている。本実施形態では、管側面３３と基板側面２３とは面一となり、管側面３４と基板側面２４とは面一となり、管側面３５と基板側面２５とは面一となり、管側面３６と基板側面２６とは面一となる。このように、管側面３３は装置側面１３の一部を構成しており、管側面３４は装置側面１４の一部を構成しており、管側面３５は装置側面１５の一部を構成しており、管側面３６は装置側面１６の一部を構成している。

　図４に示すように、導波管３０は、支持基板２０の基板主面２１に搭載されており、テラヘルツ素子５０を収容している。より詳細には、導波管３０は、第１接着層ＡＨ１を介して基板主面２１に搭載されている。

　導波管３０は、ｚ方向において導波管３０を貫通する貫通孔３７を有している。図２に示すとおり、ｚ方向から視た貫通孔３７の形状は円形である。図４に示すように、貫通孔３７は、その直径が管裏面３２から管主面３１に向かうにつれて拡大するように形成されている。つまり、貫通孔３７は、ｚ方向において支持基板２０から離れるにつれて、換言すると、ｚ方向においてテラヘルツ素子５０から離れるにつれて、拡径するテーパ面３７ａを有している。

　ｚ方向から視た貫通孔３７の形状は任意に変更可能である。一例では、ｚ方向から視た貫通孔３７の形状は四角形であってもよいし、五角形以上の多角形であってもよいし、楕円形状や長円形状（トラック形状）であってもよい。

　貫通孔３７は、電磁波を伝送する伝送領域３８として機能する。伝送領域３８は、貫通孔３７のテーパ面３７ａによって規定される。本実施形態の伝送領域３８は、ｚ方向から視て円形である。つまり、本実施形態の導波管３０は、円形導波管である。

　導波管３０が支持基板２０に搭載されることによって、貫通孔３７のｚ方向の一方、換言すると伝送領域３８のｚ方向の一方が閉塞されている。導波管３０は、支持基板２０（テラヘルツ素子５０）に対して、導波管３０の中心軸Ｊがテラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２と一致するように搭載されている。ここで、導波管３０の中心軸Ｊは、ｚ方向から視て貫通孔３７の中心を通り、ｚ方向に沿って延びる仮想軸である。つまり、導波管３０は、テラヘルツ素子５０を収容している。より詳細には、テラヘルツ素子５０は、伝送領域３８内に配置されている。

　また、本実施形態では、テラヘルツ素子５０における電磁波の放射方向を、導波管３０の中心軸Ｊと平行となるように、導波管３０、支持基板２０およびテラヘルツ素子５０が配置されている。したがって、導波管３０に対してテラヘルツ素子５０を効率高く結合できる。

　反射体４０は、テラヘルツ素子５０が発する電磁波を電磁波の放射方向と交差する方向に反射させる反射部材である。より詳細には、反射体４０は、テラヘルツ素子５０から導波管３０を介して伝送された電磁波を所定の一方向に向けて反射する反射部材である。反射体４０は、たとえばホーンリフレクタアンテナとして構成されている。本実施形態では、反射体４０は金属材料からなる。金属材料としては、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ合金等を用いることができる。

　反射体４０は、上記一方向として、ｙ方向のうち一方側を開口した開口部４０Ａを有している。より詳細には、開口部４０Ａは、装置側面１３側に向けて開口している。このため、開口部４０Ａは、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて開口しているともいえる。より詳細には、開口部４０Ａは、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と直交する方向に向けて開口しているともいえる。本実施形態では、開口部４０Ａは、ｚ方向のうち装置裏面１２側も開口している。

　図４および図１０に示すように、反射体４０は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面４１および裏面４２と、主面４１と裏面４２とのｚ方向の間に位置しており、主面４１および裏面４２と交差する方向を向く側面４３～４６を有している。

　主面４１は管主面３１と同じ側を向いており、裏面４２は管裏面３２と同じ側を向いている。主面４１は、装置主面１１を構成している。側面４３は管側面３３と同じ側を向いており、側面４４は管側面３４と同じ側を向いており、側面４５は管側面３５と同じ側を向いており、側面４６は管側面３６と同じ側を向いている。本実施形態では、側面４４は管側面３４と面一であり、側面４５は管側面３５と面一であり、側面４６は管側面３６と面一である。このように、側面４４は装置側面１４の一部を構成し、側面４５は装置側面１５の一部を構成し、側面４６は装置側面１６の一部を構成している。装置側面１３は基板側面２３、管側面３３および側面４３からなり、装置側面１４は基板側面２４、管側面３４および側面４４からなり、装置側面１５は基板側面２５、管側面３５および側面４５からなり、装置側面１６は基板側面２６、管側面３６および側面４６からなる。

　側面４３は、ｚ方向において主面４１に接続されており、裏面４２とはｚ方向において間隔をあけて形成されている。側面４４～４６の各々は、ｚ方向において主面４１と裏面４２とを繋いでいる部分を有している。側面４４は、その全体がｚ方向において主面４１と裏面４２とを繋ぐように形成されている。側面４５，４６のうちｙ方向における側面４４の近くの部分は、ｚ方向において主面４１と裏面４２とを繋いでいる。側面４５，４６のうちｙ方向における側面４３の近くの部分は、ｙ方向において側面４３に向かうにつれてｚ方向において主面４１に向けて傾斜する傾斜面を有している。つまり、側面４５，４６のうちｙ方向における側面４３の近くの部分は、ｘ方向において開口している。

　反射体４０が装置側面１３側に向けて開口していることから、装置側面１３には装置開口部１７が形成されているともいえる。装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて開口しているともいえる。本実施形態では、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と直交する方向に向けて開口している。本実施形態の装置開口部１７は、反射体４０と導波管３０とによって区画されている。装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０が発振する場合、テラヘルツ素子５０からの電磁波が出射する出射部であるといえる。本実施形態では、装置開口部１７は、装置側面１５，１６のうち装置側面１３の近くの部分も開口している。つまり、本実施形態の装置開口部１７は、ｘ方向の両側も開口しているともいえる。このように、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向においてテラヘルツ素子５０と対向する部分が、テラヘルツ素子５０の厚さ方向に向けて開口していなければよい。つまり、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０が発し、反射体４０の後述する反射面４７ａで反射した電磁波が、その電磁波の伝播方向でテラヘルツ装置１０の外部に出射できるように構成されていればよい。

　反射体４０は、導波管３０において支持基板２０とは反対側に搭載されている。より詳細には、反射体４０は、導波管３０と第２接着層ＡＨ２を介して取り付けられている。反射体４０の裏面４２は導波管３０の管主面３１とｚ方向において対面している。第２接着層ＡＨ２は、裏面４２と管主面３１との間に介在している。本実施形態では、裏面４２は、装置側面１４～１６の３方を取り囲むように形成されている。

　反射体４０は、テラヘルツ素子５０が発する電磁波を電磁波の放射方向と交差する方向に反射させる反射部４７を有している。図４に示すように、ｙ方向において、反射部４７は、裏面４２から主面４１に向かうにつれて側面４４から側面４３に向けて湾曲する湾曲凹面である反射面４７ａを有している。図１０に示すように、ｘ方向において、反射面４７ａは、反射体４０の中央からｘ方向の外方に向かうにつれて裏面４２に向けて湾曲する湾曲凹面である。つまり、反射体４０は、テラヘルツ素子５０が発する電磁波を電磁波の放射方向（ｚ方向）と交差する方向に反射させる反射面４７ａを有している。

　ここで、反射面４７ａのうち反射体４０の側面４３側の端部を先端部４７ｂとし、反射面４７ａのうち反射体４０の裏面４２側の端部を基端部４７ｃとする。本実施形態では、先端部４７ｂは、反射体４０の開口部４０Ａを区画しており、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、導波管３０の管主面３１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、導波管３０の管主面３１との間の領域ともいえる。

　反射部４７の反射面４７ａがたとえば非球面によって形成される場合、図４に示す反射体４０の断面視において、反射部４７の反射面４７ａは、ｚ方向とｙ方向とから規定されるｙｚ平面のｙｚ座標としてｙ＝ｚ^２／４ｆの関係を満たす面となるように設定されてもよい。ここで、ｙはｙ方向における座標であり、ｚはｚ方向における座標である。図４において反射面４７ａのうち裏面４２に接する端縁はｙｚ座標の原点となる。ｆは、反射面４７ａのうち最も装置側面１４側の部分（基端部４７ｃ）とテラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２とのｚ方向と直交する方向の間の距離である。また、ｚ方向は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向ともいえるし、ｙ方向はテラヘルツ素子５０の厚さ方向と直交して、テラヘルツ素子５０が反射面４７ａに向けて放射する電磁波を反射する方向ともいえる。本実施形態では、反射面４７ａは、回転放物面に形成されている。より詳細には、反射面４７ａは、ｙｚ座標の原点からｙ方向に沿って延びる直線を回転中心軸として、回転中心軸のまわりに回転させて形成された面となる。

　図４および図１０に示すように、反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０の素子主面５１に対してｚ方向に間隔をあけて対向する位置に配置されている。反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０をｚ方向から覆うように設けられている。反射面４７ａは、伝送領域３８をｚ方向から覆うように設けられている。より詳細には、図４に示すように、ｙ方向において、反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０および伝送領域３８の双方の全体をｚ方向から覆うように設けられている。反射面４７ａのｙ方向の長さの最大値は、導波管３０の貫通孔３７のｙ方向の長さの最大値よりも長い。図１０に示すように、ｘ方向において、反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０（図４参照）および伝送領域３８の双方の全体をｚ方向から覆うように設けられている。反射面４７ａのｘ方向の長さの最大値は、貫通孔３７のｘ方向の長さの最大値よりも長い。

　図４に示すように、ｚ方向から視て、反射面４７ａは、導波管３０のテーパ面３７ａからテーパ面３７ａに沿ってｚ方向に延ばした領域の全体を覆っている。本実施形態では、図４に示すとおり、反射面４７ａの先端部４７ｂは、導波管３０の貫通孔３７のテーパ面３７ａのうち管側面３３に対応する部分からテーパ面３７ａに沿ってｚ方向に延ばした仮想線ＬＶと交差する位置まで延びている。

　反射面４７ａの基端部４７ｃは、裏面４２に接続されている。このため、反射面４７ａの基端部４７ｃは、第２接着層ＡＨ２を介して導波管３０の管主面３１（貫通孔３７の内面）と繋がっているともいえる。反射面４７ａの基端部４７ｃにおけるｚ方向と直交する方向の位置は、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１における開口部の周縁とｚ方向から視て同じ位置、または開口部の周縁よりも外方に位置している。

　図４に示すように、テラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２からｚ方向において反射部４７に向けて放射された電磁波は、球面波として伝送領域３８を介して伝送され、反射面４７ａでテラヘルツ素子５０からの電磁波の放射方向（ｚ方向）と交差する一方向（装置側面１３側）に向けて反射する。反射面４７ａで反射した電磁波は、球面波から平面波となり、装置開口部１７からテラヘルツ装置１０の外部に出射する。

　図９および図１０に示すように、反射体４０は、導波管３０と第２接着層ＡＨ２を介して接合されるための接合部４８を備えている。接合部４８は、反射体４０の裏面４２を含む部分であり、反射面４７ａに繋がる内面４８ａを有している。図９に示すように、内面４８ａは、湾曲状に形成されている。図１０に示すように、内面４８ａは、反射体４０の裏面４２から主面４１に向かうにつれて拡径するテーパ状に形成されている。ｚ方向から視て、内面４８ａは、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１の開口の周縁と同じ位置、または周縁よりもｚ方向と直交する方向において外方に位置している。

　（作用）
　図４および図１１を参照して、本実施形態のテラヘルツ装置１０の作用について説明する。図１１は、比較例のテラヘルツ装置１０Ｘについて、ｚ方向およびｘ方向に沿う平面でテラヘルツ装置１０Ｘを切った断面構造を示す断面図である。

　図１１に示すように、テラヘルツ装置１０Ｘは、アンテナベース２００と、支持基板２１０と、支持基板２１０に搭載されたテラヘルツ素子５０と、を備えている。
　アンテナベース２００は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなり、たとえばＣｕまたはＡｌからなる。アンテナベース２００は、ｚ方向において互いに反対側を向くベース主面２０１およびベース裏面２０２と、ベース主面２０１とベース裏面２０２との間に位置しており、ベース主面２０１およびベース裏面２０２と直交する方向を向く４つのベース側面２０３と、を有している。

　アンテナベース２００は、ベース主面２０１からベース裏面２０２に向けて球面状に凹む球面凹部２０４が形成されている。球面凹部２０４の表面は、電磁波を反射する反射面２０５を構成している。

　支持基板２１０は、たとえば矩形板状に形成されており、接着層２２０を介してアンテナベース２００のベース主面２０１に取り付けられている。支持基板２１０は、ｚ方向において互いに反対側を向く基板主面２１１および基板裏面２１２を有している。基板主面２１１はベース主面２０１と同じ側を向き、基板裏面２１２はベース裏面２０２と同じ側を向いている。支持基板２１０は、ベース側面２０３に対してｘ方向の一方から突出している。

　支持基板２１０は、電磁波に対して透過性を有する材料からなる。基板裏面２１２には、テラヘルツ素子５０が搭載されている。
　テラヘルツ素子５０は、素子主面５１が基板裏面２１２と同じ側を向き、素子裏面５２が基板主面２１１と同じ側を向くように基板裏面２１２に搭載されている。図１１に示すとおり、テラヘルツ素子５０は、アンテナベース２００の球面凹部２０４内に配置されている。テラヘルツ帯の電磁波を発振および放射するテラヘルツ素子５０は、球面凹部２０４に向けて電磁波を放射する。

　支持基板２１０の基板裏面２１２には、給電用線路２１３が形成されている。給電用線路２１３はたとえばＣｕからなる。つまり、給電用線路２１３は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる。給電用線路２１３は、ベース側面２０３よりもｘ方向の一方から突出しており、図示しない外装端子またはコネクタに接続されている。

　比較例のテラヘルツ装置１０Ｘにおいては、テラヘルツ素子５０から電磁波が放射されると、その放射した電磁波が反射面２０５で反射して、ｚ方向に沿って伝播する電磁波としてテラヘルツ装置１０Ｘの外部に出射するため、電磁波に指向性を持たせることができる。

　ところで、比較例のテラヘルツ装置１０Ｘにおいては、テラヘルツ素子５０から放射した電磁波が反射面２０５で反射した場合、反射した電磁波の一部が給電用線路２１３に当たり、テラヘルツ装置１０Ｘの外部に出射しない場合がある。このように、テラヘルツ装置１０Ｘの内部から外部へ電磁波が出射する経路上に給電用線路２１３が配置されているため、電磁波が給電用線路２１３によってブロッキングされてしまう。

　このような問題に対して、本実施形態では、図４に示すように、支持基板２０のうち給電用線路２７が形成された基板主面２１にテラヘルツ素子５０が搭載されている。このため、テラヘルツ素子５０の素子主面５１は、ｚ方向において給電用線路２７よりも反射体４０の近くに配置されている。換言すると、テラヘルツ素子５０の素子主面５１に対して電磁波の出射方向とは反対側に給電用線路２７が形成されている。つまり、テラヘルツ装置１０の内部から外部へ電磁波が出射する経路上に給電用線路２７が配置されていない。これにより、テラヘルツ装置１０の内部から外部へ電磁波が出射する経路上に給電用線路２７が配置されていないため、電磁波が給電用線路２７によってブロッキングされることを回避できる。

　また、テラヘルツ装置１０は、テラヘルツ素子５０の素子主面５１をｚ方向から覆う反射面４７ａを有する反射体４０を備えている。反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０の素子主面５１をテラヘルツ素子５０の電磁波の出射方向から覆っているともいえる。このため、テラヘルツ素子５０から放射した電磁波は、反射面４７ａで反射してｚ方向と直交する方向に向けてテラヘルツ装置１０の外部に出射する。このように、テラヘルツ素子５０の厚さ方向に交差する方向に向けて電磁波に指向性を高めることができる。

　（効果）
　本実施形態のテラヘルツ装置１０によれば、以下の効果が得られる。
　（１－１）テラヘルツ装置１０は、テラヘルツ素子５０および反射体４０を備えている。テラヘルツ素子５０は、素子主面５１と、素子主面５１と反対側を向く素子裏面５２とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を発する素子である。反射体４０は、反射面４７ａを有している。反射面４７ａは、素子主面５１に対してｚ方向に間隔をあけて対向する位置に配置されており、テラヘルツ素子５０が発する電磁波をテラヘルツ素子５０の厚さ方向（ｚ方向）と交差する方向に反射させるものである。

　この構成によれば、反射体４０の反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０の電磁波の放射方向において素子主面５１と間隔をあけて対向している。このため、テラヘルツ素子５０からテラヘルツ素子５０の厚さ方向（ｚ方向）に放射された電磁波が反射面４７ａにおいて反射して、テラヘルツ素子５０の厚さ方向とは交差する方向（本実施形態ではｙ方向）に向けて伝播する。このため、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて電磁波の指向性を高めることができる。したがって、アンテナ利得を向上させることができる。

　（１－２）テラヘルツ装置１０は、基板主面２１を有する支持基板２０を備えている。テラヘルツ素子５０は、素子主面５１が基板主面２１と同じ側を向くように基板主面２１に搭載されている。基板主面２１には、テラヘルツ素子５０に電気的に接続された給電用線路２７が設けられている。

　この構成によれば、給電用線路２７がテラヘルツ素子５０の素子主面５１に対して電磁波が放射される方向とは反対側に配置されているため、テラヘルツ素子５０の素子主面５１から放射した電磁波が給電用線路２７によってブロッキングされることを回避できる。このように、本実施形態のテラヘルツ装置１０によれば、給電用線路２７によるブロッキングを回避しつつ、アンテナ利得を向上させることができる。

　（１－３）テラヘルツ素子５０は、電磁波を発振する発振点Ｐ１と、電磁波を放射する放射点Ｐ２と、を素子主面５１に有している。この構成によれば、テラヘルツ素子５０が伝送領域３８内に配置されているため、発振点Ｐ１および放射点Ｐ２の双方が伝送領域３８内に配置されている。したがって、伝送領域３８外に配置された発振素子から伝送線路によって伝送領域内に配置したアンテナに高周波信号を伝送して電磁波を発する構成と比較して、テラヘルツ装置１０は、テラヘルツ素子５０と導波管３０との間で高い結合が得られる。

　（１－４）反射体４０の反射面４７ａの形状は、ｙ＝ｚ^２／４ｆによって設定されてもよい。ｆは、ｚ方向において反射面４７ａの基端部４７ｃとテラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２とのｙ方向の間の距離である。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から放射した電磁波が反射面４７ａでテラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に反射するため、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて電磁波の指向性を高めることができる。

　（１－５）反射体４０の反射面４７ａは、回転放物面からなる。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から放射した電磁波が反射面４７ａでテラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に反射するため、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて電磁波の指向性を高めることができる。

　（１－６）テラヘルツ装置１０は、電磁波を伝送する伝送領域３８を有する導波管３０を備えている。テラヘルツ素子５０は、伝送領域３８内に配置されている。反射体４０は、導波管３０に対して支持基板２０が配置される側とは反対側において導波管３０に設けられている。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から反射体４０に向けて放射した電磁波の全てが導波管３０によって反射体４０の反射面４７ａに向かうため、高いアンテナ利得を得ることができる。

　（１－７）反射体４０は、導波管３０とは個別に設けられている。この構成によれば、たとえば支持基板と、支持基板に搭載されたテラヘルツ素子と、テラヘルツ素子を収容する伝送領域を有する導波管とを備える既存のテラヘルツ装置の導波管に反射体４０を取り付けることができる。

　（１－８）反射体４０の反射面４７ａは、ｚ方向から視て、導波管３０の貫通孔３７の全体を覆っている。この構成によれば、貫通孔３７内に形成された伝送領域３８を通過するテラヘルツ素子５０からの電磁波を反射面４７ａで反射する確率が高くなる。したがって、テラヘルツ装置１０から装置開口部１７を介してテラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて出射する電磁波の指向性を高めることができ、アンテナ利得を向上させることができる。

　（１－９）反射体４０の反射面４７ａの先端部４７ｂは、導波管３０の貫通孔３７のテーパ面３７ａから延びる仮想線ＬＶと交差する位置に設けられている。この構成によれば、貫通孔３７内に形成された伝送領域３８を通過するテラヘルツ素子５０からの電磁波を反射面４７ａで反射する確率が一層高くなる。したがって、テラヘルツ装置１０から装置開口部１７を介してテラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて出射する電磁波の指向性を一層高めることができ、アンテナ利得を一層向上させることができる。

　（１－１０）支持基板２０の基板裏面２２には、テラヘルツ素子５０と電気的に接続された外装端子２８が設けられている。この構成によれば、テラヘルツ装置１０が回路基板に実装される場合にテラヘルツ装置１０を回路基板にフリップチップ実装できる。

　（１－１１）テラヘルツ素子５０は、放射点Ｐ２が伝送領域３８の中心に位置するように配置されている。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から導波管３０の伝送領域３８内に電磁波が一層直接放射されやすくなり、導波管３０とテラヘルツ素子５０との間に高い結合が得られる。

　（１－１２）テラヘルツ素子５０は、素子主面５１および素子裏面５２を有しており、素子主面５１および素子裏面５２に垂直な方向に電磁波を放射する放射パターンを有している。テラヘルツ素子５０における電磁波の放射方向を、導波管３０の中心軸Ｊと平行となるように、テラヘルツ素子５０が導波管３０に対して配置されている。この構成によれば、導波管３０に対してテラヘルツ素子５０を効率高く結合できる。

　（１－１３）ｚ方向から視て、反射体４０の裏面４２は、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１の開口部を構成する内面と同じ位置またはその内面よりも外方に位置している。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が反射体４０の裏面４２によって反射することを回避できる。このため、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が反射面４７ａに向かって伝播しやすくなる。

　（１－１４）反射体４０は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる。この構成によれば、テラヘルツ素子５０からの電磁波を反射する機能を反射体４０の単一部品から構成できる。

　（１－１５）反射体４０の接合部４８の内面４８ａは、反射体４０の裏面４２から主面４１に向かうにつれて拡径する湾曲面からなる。この構成によれば、テラヘルツ素子５０からの電磁波が接合部４８の内面４８ａに当たることを抑制できる。これにより、電磁波が内面４８ａにおいて反射して反射面４７ａに予期しない入射角で当たることを抑制できるため、テラヘルツ素子５０からの電磁波が反射面４７ａに反射して装置開口部１７からｙ方向に向かう平面波になりやすくなる。

　［第２実施形態］
　図１２～図１７を参照して、第２実施形態のテラヘルツ装置１０について説明する。本実施形態のテラヘルツ装置１０は、第１実施形態のテラヘルツ装置１０と比較して、反射体４０と導波管３０との取付構成が主に異なる。以降の説明においては、第１実施形態と異なる部分の詳細について説明し、第１実施形態のテラヘルツ装置１０と共通した構成については同一符号を付し、その説明を省略する。

　図１２および図１３に示すように、本実施形態では、反射体４０は、導波管３０に着脱可能に取り付けられている。本実施形態の反射体４０は、第１実施形態の反射体４０に導波管３０に着脱可能に取り付けられるための取付部４９が追加された構成である。このため、本実施形態の反射体４０は、反射部４７および取付部４９を備えている。本実施形態では、反射体４０は、反射部４７と取付部４９とが一体に形成された単一部品である。つまり、本実施形態では、取付部４９と導波管３０との間に、第２接着層ＡＨ２が介在していない。

　取付部４９は、反射部４７に対して反射体４０の裏面４２側に設けられている。このため、取付部４９は、反射体４０の裏面４２を含む。取付部４９は、反射面４７ａの基端部４７ｃからｚ方向に延びている。

　取付部４９は、第１取付部４９Ａおよび第２取付部４９Ｂを有している。第１取付部４９Ａは、反射体４０の裏面４２を含む部分である。第２取付部４９Ｂは、ｚ方向において第１取付部４９Ａと反射面４７ａとの間の部分である。

　図１３に示すように、第１取付部４９Ａは、導波管３０をｘ方向およびｙ方向から取り囲むとともに、一部がｚ方向に延びるスリット４９ａによって切れている略矩形枠状に形成されている。本実施形態では、スリット４９ａは、第１取付部４９Ａのうち反射面４７ａの基端部４７ｃに対してｙ方向に離れた部分に設けられている。スリット４９ａは、第１取付部４９Ａをｚ方向およびｙ方向の双方に貫通している。

　第１取付部４９Ａの開口部４９ｂは、ｚ方向において第１取付部４９Ａを貫通しており、導波管３０を挿入可能に構成されている。図１４に示すように、開口部４９ｂのｘ方向に対向する一対の内面４９ｃ間の距離、換言すると開口部４９ｂのｘ方向の大きさは、導波管３０の管側面３５と管側面３６（ともに図３参照）との間の距離、換言すると導波管３０のｘ方向の大きさと等しい。開口部４９ｂのｙ方向に対向する一対の内面４９ｄ間の距離、換言すると開口部４９ｂのｙ方向の大きさは、導波管３０の管側面３３と管側面３４（ともに図３参照）との間の距離、換言すると導波管３０のｙ方向の大きさと等しい。ここで、開口部４９ｂのｘ方向の大きさが導波管３０のｘ方向の大きさと等しいとは、導波管３０が取付部４９に挿入可能な状態を前提とした、中間嵌めまたは締り嵌めとなる開口部４９ｂのｘ方向の大きさと導波管３０のｘ方向の大きさとの関係を含む。また、開口部４９ｂのｙ方向の大きさが導波管３０のｙ方向の大きさと等しいとは、導波管３０が取付部４９に挿入可能な状態を前提とした、中間嵌めまたは締り嵌めとなる開口部４９ｂのｙ方向の大きさと導波管３０のｙ方向の大きさとの関係を含む。

　図１４および図１５に示すように、反射体４０は、第１取付部４９Ａと第２取付部４９Ｂとの境界に設けられた段差部４９Ｓを有している。図１５に示すように、段差部４９Ｓは、取付部４９の内面４９ｄと、第２取付部４９Ｂのうちｚ方向における取付部４９側の端面４９ｒとによって構成されている。この端面４９ｒは、開口部４９ｂの内面４９ｃ，４９ｄよりも内方に突出している。図１４に示すように、端面４９ｒは、ｚ方向から視て半円となる内縁を有している。端面４９ｒの内縁の直径は、導波管３０の貫通孔３７（図１３参照）の直径と等しい。

　第２取付部４９Ｂは、反射面４７ａに繋がる傾斜面４９ｅを有している。ｚ方向から視て、第２取付部４９Ｂは、ｘ方向の両側およびｙ方向の一方側から反射面４７ａを取り囲むように設けられている。傾斜面４９ｅは、反射体４０の裏面４２から主面４１に向かうにつれて拡径する湾曲面である。

　図１５に示すように、傾斜面４９ｅのうち側面４４に近い部分は、ｚ方向において第１取付部４９Ａから離れるにつれて側面４４に向けて傾斜している。傾斜面４９ｅのうち側面４４に近い部分は、反射面４７ａの基端部４７ｃに繋がっている。図１６に示すように、傾斜面４９ｅのうちｘ方向の両端部は、ｚ方向において第１取付部４９Ａから離れるにつれて互いに離間するように傾斜している。

　本実施形態では、図１２に示すように、段差部４９Ｓの端面４９ｒに対する傾斜面４９ｅの傾斜角度は、導波管３０の貫通孔３７を構成する内面の管主面３１に対する傾斜角度よりも小さくなるように設定されている。なお、段差部４９Ｓの端面４９ｒに対する傾斜面４９ｅの傾斜角度は、導波管３０の貫通孔３７を構成する内面の管主面３１に対する傾斜角度と等しくなるように設定されていてもよい。

　第２取付部４９Ｂは、段差部４９Ｓよりも反射体４０の主面４１の近くに設けられているため、反射部４７は、ｚ方向において、段差部４９Ｓから間隔をあけて段差部４９Ｓよりも主面４１の近くに設けられている。

　図１７に示すように、反射体４０が導波管３０に取り付けられた状態において、段差部４９Ｓは、導波管３０の管主面３１と接している。より詳細には、段差部４９Ｓを構成する端面４９ｒが導波管３０の管主面３１とｚ方向において接している。この端面４９ｒの内縁は、ｚ方向から視て、ｚ方向と直交する方向において、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１に開口した部分を構成する内縁よりも外方に位置している。

　なお、段差部４９Ｓの端面４９ｒの内縁の位置は任意に変更可能である。一例では、端面４９ｒの内縁は、ｚ方向から視て、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１に開口した部分を構成する内縁よりもｚ方向と直交する方向において揃っていてもよい。また、本実施形態では、段差部４９Ｓのうち裏面４２よりも主面４１の近くに形成された端面４９ｒに管主面３１が接するため、管主面３１は、反射体４０の裏面４２よりも主面４１の近くに配置されることになる。

　本実施形態の反射部４７は、第１実施形態の反射部４７と同じ構成である。本実施形態では、反射面４７ａの先端部４７ｂは、反射体４０の開口部４０Ａを区画しており、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、導波管３０の管主面３１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、導波管３０の管主面３１との間の領域ともいえる。本実施形態の反射体４０は取付部４９を有しているため、本実施形態の装置開口部１７は、第１実施形態の装置開口部１７よりも大きくなる。

　本実施形態では、反射面４７ａは、ｚ方向において導波管３０の管主面３１から間隔をあけて配置されている。より詳細には、反射面４７ａと管主面３１との間には傾斜面４９ｅが配置されている。

　図１５～図１７に示すように、反射部４７は、第１実施形態と同様に、裏面４２から主面４１に向かうにつれて側面４４から側面４３に向けて湾曲する湾曲凹面として形成されている。

　反射部４７の反射面４７ａがたとえば非球面によって形成される場合、図１７に示す反射体４０の断面視において、反射部４７の反射面４７ａは、第１実施形態と同様に、ｙ＝ｚ^２／４ｆの関係を満たす面となるように設定されてもよい。ここで、ｙはｙ方向における座標であり、ｚはｚ方向における座標である。ｆは、反射面４７ａのうち最も装置側面１４側の部分とテラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２とのｙ方向の間の距離である。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、反射面４７ａは、回転放物面として形成されている。

　図１７に示すように、反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０をｚ方向から覆うように設けられている。より詳細には、反射面４７ａは、伝送領域３８をｚ方向から覆うように設けられている。ｚ方向から視て、反射面４７ａは、導波管３０のテーパ面３７ａからテーパ面３７ａに沿ってｚ方向に延ばした領域の全体を覆っている。本実施形態では、図１７に示すとおり、反射面４７ａの先端部４７ｂは、導波管３０の貫通孔３７のテーパ面３７ａのうち管側面３３に対応する部分からテーパ面３７ａに沿ってｚ方向に延ばした仮想線ＬＶと交差する位置まで延びている。

　テラヘルツ素子５０の放射点Ｐ２から放射された電磁波は、球面波として伝送領域３８を介して伝送され、反射面４７ａで一方向（装置側面１３側）に向けて反射する。つまり、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波は、反射面４７ａで装置開口部１７に向けて反射される。反射面４７ａで反射した電磁波は、球面波から平面波となり、装置開口部１７からテラヘルツ装置１０の外部に出射する。

　（効果）
　本実施形態のテラヘルツ装置１０によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。

　（２－１）反射体４０は、導波管３０に着脱可能に取り付けられている。この構成によれば、ｘ方向またはｙ方向における導波管３０に対して反射体４０の装着方向を変更できる。つまり、反射体４０が導波管３０に取り付けられた後でもテラヘルツ装置１０の装置開口部１７の位置を変更できる。

　（２－２）反射体４０は、段差部４９Ｓを有している。反射体４０が導波管３０に取り付けられる場合、段差部４９Ｓが導波管３０の管主面３１にｚ方向において接する。この構成によれば、導波管３０に対する反射体４０のｚ方向の位置を容易に決めることができる。したがって、導波管３０に対して反射体４０を容易に取り付けることができる。

　（２－３）反射体４０の取付部４９は、ｚ方向において取付部４９を貫通するスリット４９ａを有している。この構成によれば、導波管３０の外形寸法や取付部４９の開口部４９ｂの寸法にばらつきがあったとしても、スリット４９ａによって取付部４９の開口部４９ｂの寸法が大きくなるため、反射体４０を導波管３０に容易に挿入できる。

　（２－４）ｚ方向から視て、取付部４９の開口部４９ｂの内面は、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１の開口部を構成する内面と同じ位置またはその内面よりも外方に位置している。この構成によれば、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が取付部４９の開口部４９ｂによって反射することを回避できる。このため、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が反射面４７ａに向かって伝播しやすくなる。

　［第３実施形態］
　図１８～図２０を参照して、第３実施形態のテラヘルツ装置１０について説明する。
　図１８に示すように、本実施形態のテラヘルツ装置１０は、支持基板８０と、支持基板８０に搭載された複数（本実施形態では６４個）のテラヘルツ素子５０と、各テラヘルツ素子５０を覆う反射体９０と、を備えている。なお、図１８では、便宜上、複数のテラヘルツ素子５０のうち一部および支持基板８０に形成された後述する給電用線路８８のそれぞれを省略して示している。

　支持基板８０は、電気絶縁性を有する材料からなり、たとえばガラスエポキシ基板からなる。支持基板８０は、矩形平板状に形成されている。支持基板８０は、その厚さ方向（ｚ方向）において互いに反対側を向く基板主面８１および基板裏面８２と、基板主面８１と基板裏面８２とのｚ方向の間に位置し、基板主面８１および基板裏面８２と交差する方向を向く基板側面８３～８６と、を有している。本実施形態では、基板側面８３～８６のそれぞれは、基板主面８１および基板裏面８２と直交する方向を向いている。

　ｚ方向から視て、基板主面８１と基板裏面８２とは同一形状である。ｚ方向から視た基板主面８１の形状は、ｘ方向が長辺方向となり、ｙ方向が短辺方向となる矩形状である。なお、ｚ方向から視て、基板主面８１と基板裏面８２とが互いに異なる形状であってもよい。

　図１９に示すように、基板側面８３，８４は、ｙ方向において互いに反対側を向く面である。基板側面８３，８４のそれぞれは、ｚ方向から視てｘ方向に沿って延びている。基板側面８５，８６は、ｘ方向において互いに反対側を向く面である。基板側面８５，８６のそれぞれは、ｚ方向から視てｙ方向に沿って延びている。

　図１９に示すように、支持基板８０には、反射体９０を取り付けるための複数（本実施形態では４つ）の取付孔８７が設けられている。各取付孔８７は、支持基板８０をｚ方向に貫通する貫通孔である。本実施形態では、複数の取付孔８７は、支持基板８０のｘ方向の両端部に２つずつ設けられている。

　図１９に示すように、基板主面８１には、給電用線路８８が形成されている。給電用線路８８は、テラヘルツ素子５０の第１パッド電極６３ｃ（図８参照）に電気的に接続される複数（本実施形態では６４個）の主導体８８Ａと、テラヘルツ素子５０（図１８参照）が搭載される複数（本実施形態では６４個）のパッド８８Ｂと、テラヘルツ素子５０の第２パッド電極６４ｃ（図８参照）に電気的に接続される接地導体８８Ｃとを有している。

　主導体８８Ａの個数およびパッド８８Ｂの個数のそれぞれは、テラヘルツ素子５０の個数に応じて設定されている。
　各パッド８８Ｂは、基板主面８１のうちｙ方向において基板主面８１の中央よりも基板側面８４の近くに配置されている。複数のパッド８８Ｂは、ｙ方向において互いに揃った状態でｘ方向において互いに離間して配列されている。つまり、複数のパッド８８Ｂは、ｘ方向に沿って一列に配列されている。

　各主導体８８Ａは、ｙ方向に沿って延びている。ｚ方向から視て、複数の主導体８８Ａは、複数のパッド８８Ｂとｘ方向において互いに揃った状態でｙ方向において互いに離間して配列されている。各主導体８８Ａは、各パッド８８Ｂよりも基板側面８４の近くに配置されている。各主導体８８Ａのｙ方向の両端部のうち基板側面８３に近い方の端部には、接続ランド部８８ａが形成されている。本実施形態では、接続ランド部８８ａのｘ方向の長さは、主導体８８Ａのうち接続ランド部８８ａ以外の部分のｘ方向の長さよりも長い。このため、ｘ方向において隣り合う２つの主導体８８Ａを一組の主導体８８Ａとした場合、一組の主導体８８Ａの接続ランド部８８ａがｘ方向において互いに揃った状態でｙ方向において互いに離間して配列されるように、一組の主導体８８Ａが形成されている。

　接続ランド部８８ａは、たとえば円形状に形成されている。支持基板８０には、図示していないが、各接続ランド部８８ａと支持基板８０とをｚ方向に貫通するようにスルーホール（貫通孔）が設けられている。

　接地導体８８Ｃは、複数のテラヘルツ素子５０に対して共通の導体として設けられている。接地導体８８Ｃは、複数の主導体８８Ａおよび複数のパッド８８Ｂをｘ方向の両側およびｙ方向のうち基板側面８４側から取り囲むように、ｚ方向から視て略Ｕ字状に形成されている。

　接地導体８８Ｃは、ｙ方向に沿って延びる第１導体部８８ｐおよび第２導体部８８ｑと、ｘ方向において第１導体部８８ｐと第２導体部８８ｑとを繋ぐ連結導体部８８ｒと、を有している。

　第１導体部８８ｐは、ｘ方向において各主導体８８Ａおよび各パッド８８Ｂよりも基板側面８５の近くに配置されている。
　第２導体部８８ｑは、ｘ方向において各主導体８８Ａおよび各パッド８８Ｂよりも基板側面８６の近くに配置されている。

　各導体部８８ｐ，８８ｑのｙ方向の両端部のうち基板側面８３に近い方の端部には、２つの接続ランド部８８ｂが形成されている。２つの接続ランド部８８ｂは、ｘ方向において互いに揃った状態でｙ方向において互いに離間して配列されている。また本実施形態では、接続ランド部８８ｂおよび接続ランド部８８ａは、ｘ方向において互いに揃っている。本実施形態では、接続ランド部８８ｂのｘ方向の長さは、各導体部８８ｐ，８８ｑのｘ方向の長さよりも長い。

　各接続ランド部８８ｂは、たとえば円形状に形成されている。支持基板８０には、図示していないが、各接続ランド部８８ｂと支持基板８０とをｚ方向に貫通するようにスルーホールが設けられている。

　連結導体部８８ｒは、ｙ方向において各主導体８８Ａおよび各パッド８８Ｂよりも基板側面８４の近くに配置されている。連結導体部８８ｒは、ｙ方向において各パッド８８Ｂと隣り合うように配置されており、ｘ方向に沿って延びている。連結導体部８８ｒは、各導体部８８ｐ，８８ｑのｙ方向の両端部のうち基板側面８４に近い方の端部同士を繋いでいる。

　図示していないが、支持基板８０に形成されたスルーホールには、基板裏面８２側からピンヘッダが挿入されている。ピンヘッダは、基板主面８１の各接続ランド部８８ａ，８８ｂとたとえばはんだ等の導電性接合材によって接続されている。基板裏面８２側のピンヘッダには、テラヘルツ素子５０に対して高周波信号を授受（供給または出力）するためのコネクタが接続されている。なお、ピンヘッダに代えて、基板裏面８２に表面実装型のコネクタを搭載してもよい。

　図２０に示すように、テラヘルツ素子５０は、パッド８８Ｂに搭載されている。より詳細には、テラヘルツ素子５０は、たとえば導電性接合材によってパッド８８Ｂに接合されている。つまり、テラヘルツ素子５０は、パッド８８Ｂにダイボンディングされている。複数のパッド８８Ｂに搭載された複数のテラヘルツ素子５０は、ｙ方向において互いに揃った状態でｘ方向において互いに離間して配列されている。つまり、複数のテラヘルツ素子５０は、ｘ方向に沿って一例に配列されている。

　各テラヘルツ素子５０は、素子主面５１が基板主面８１と同じ側を向き、素子裏面５２が基板裏面８２と同じ側を向くように各パッド８８Ｂに実装されている。各テラヘルツ素子５０の構成は、第１実施形態のテラヘルツ素子５０の構成と同じである。このため、各テラヘルツ素子５０は、ｚ方向に沿って電磁波を放射する。

　各テラヘルツ素子５０と各主導体８８Ａとは、第１ワイヤＷ１によって接続されている。第１ワイヤＷ１は、テラヘルツ素子５０の第１パッド電極６３ｃ（図８参照）に接続されている。また第１ワイヤＷ１は、主導体８８Ａのｙ方向の両端部のうちテラヘルツ素子５０に近い方の端部に接続されている。これにより、テラヘルツ素子５０の第１パッド電極６３ｃと主導体８８Ａとが電気的に接続されている。

　各テラヘルツ素子５０と接地導体８８Ｃとは、第２ワイヤＷ２によって接続されている。各第２ワイヤＷ２は、各テラヘルツ素子５０の第２パッド電極６４ｃ（図８参照）に接続されている。また各第２ワイヤＷ２は、接地導体８８Ｃの連結導体部８８ｒに接続されている。これにより、各テラヘルツ素子５０の第２パッド電極６４ｃと接地導体８８Ｃとが電気的に接続されている。

　図１８に示すように、反射体９０は、複数（本実施形態では４つ）のねじＳＣとナット（図示略）とによって支持基板８０の基板主面８１に取り付けられている。反射体９０は、テラヘルツ素子５０からの電磁波をｚ方向と交差する方向に反射させる部品である。より詳細には、反射体９０は、テラヘルツ素子５０から導波管３０を介して伝送された電磁波を所定の一方向に向けて反射する反射部材である。反射体９０は、たとえばホーンリフレクタアンテナとして構成されている。反射体９０は、テラヘルツ素子５０が放射する電磁波に対して非透過性を有する導電材料によって形成されている。この材料として、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金等の金属材料を用いることができる。反射体９０は、金属材料からなるともいえる。

　反射体９０は、上記一方向として、ｙ方向のうち一方側を開口した開口部９７を有している。より詳細には、開口部９７は、基板側面８３側に向けて開口している。このため、開口部９７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて開口しているともいえる。より詳細には、開口部９７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と直交する方向に向けて開口しているともいえる。

　反射体９０が支持基板８０に取り付けられた状態において、テラヘルツ装置１０は、装置開口部１７を有しているといえる。装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて開口しているともいえる。本実施形態では、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と直交する方向に向けて開口している。装置開口部１７は、反射体９０と支持基板８０とによって区画されている。装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０が発振する場合、テラヘルツ素子５０からの電磁波が出射する出射部であるといえる。装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０の厚さ方向においてテラヘルツ素子５０と対向する部分が、テラヘルツ素子５０の厚さ方向に向けて開口していなければよい。つまり、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０がｚ方向に向けて発し、反射面４７ａで反射した電磁波が、その電磁波の伝播方向でテラヘルツ装置１０の外部に出射できるように構成されていればよい。

　反射体９０は、全てのテラヘルツ素子５０をｚ方向から覆うように形成されている。反射体９０は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面９１および裏面９２（図２０参照）と、主面９１と裏面９２とのｚ方向の間に位置し、主面９１および裏面９２と交差する方向を向く側面９３～９６を有している。

　主面９１は基板主面８１と同じ側を向き、裏面９２は基板裏面８２と同じ側を向いている。このため、反射体９０は、裏面９２が基板主面８１と接した状態で支持基板８０に配置されている。

　側面９３は基板側面８３と同じ側を向き、側面９４は基板側面８４と同じ側を向き、側面９５は基板側面８５と同じ側を向き、側面９６は基板側面８６と同じ側を向いている。側面９４～９６は、反射体９０の裏面９２から主面９１までにわたり形成されている。側面９３は、ｚ方向において裏面９２から離間して形成されている。側面９３は、ｚ方向において裏面９２よりも主面９１の近くに配置されている。

　反射体９０は、反射部９０Ａと取付部９０Ｂとを有している。本実施形態では、反射体９０は、反射部９０Ａと取付部９０Ｂとが一体に形成された単一部品である。
　図２０に示すように、反射部９０Ａには、テラヘルツ素子５０がｚ方向に向けて発する電磁波をｚ方向と交差する方向に反射させる反射面９８が形成されている。本実施形態では、反射面９８は、ｚ方向において裏面９２から主面９１に向かうにつれて側面９３に向けて湾曲する湾曲凹面である。反射面９８の湾曲形状は、たとえば第１実施形態の反射面４７ａの湾曲形状と同様の形状に形成されてもよい。

　ここで、反射面９８のうち反射体９０の側面９３側の端部を先端部９８ａとし、反射面９８のうち反射体９０の裏面９２側の端部を基端部９８ｂとする。本実施形態では、先端部９８ａは、反射体９０の開口部９７を区画しており、装置開口部１７は、先端部９８ａと、支持基板８０の基板主面８１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部９８ａと、支持基板８０の基板主面８１との間の領域ともいえる。

　また、反射部９０Ａには、垂直面９９が形成されている。垂直面９９は、反射面９８の基端部９８ｂと裏面９２とを繋ぐ面であり、ｚ方向およびｘ方向に沿った平面である。換言すると、反射面９８は、ｚ方向において反射体９０の裏面９２から離れて形成されている。このため、反射面９８は、ｚ方向において支持基板８０の基板主面８１から離れて配置されている。

　図２０に示すとおり、本実施形態では、ｚ方向において、反射面９８の両端部のうち垂直面９９に近い方の端部（基端部９８ｂ）は、テラヘルツ素子５０の素子主面５１よりも反射体９０の主面９１の近くに位置している。

　図１８に示すように、ｚ方向から視て、取付部９０Ｂは、反射体９０のｘ方向の両側の側面９５，９６のそれぞれからｘ方向に突出するように設けられている。取付部９０Ｂは、ｙ方向に延びる帯状に形成されている。各取付部９０Ｂには、ねじＳＣを挿通する挿通孔（図示略）が設けられている。挿通孔は、各取付部９０Ｂをｚ方向に貫通している。ねじＳＣは、図１９に示す取付孔８７にも挿通されている。取付部９０Ｂと支持基板８０とがねじＳＣのねじ頭と支持基板８０の基板裏面８２側のナット（図示略）とによって挟み込まれることによって反射体９０が支持基板８０に取り付けられている。

　図２０に示すように、テラヘルツ素子５０は、ｙ方向において反射体９０の反射面９８のｙ方向の中央よりも基板側面８４の近くに配置されている。
　ｙ方向においてテラヘルツ素子５０よりも基板側面８４の近くに配置された接地導体８８Ｃの連結導体部８８ｒは、ｚ方向から視て、反射面９８と重なる位置に配置されている。

　また、本実施形態では、主導体８８Ａの接続ランド部８８ａおよび接地導体８８Ｃの接続ランド部８８ｂのうちｙ方向において基板側面８３の近くに配置された接続ランド部８８ａ，８８ｂは、ｚ方向から視て、反射体９０と重ならない位置に配置されている。

　テラヘルツ素子５０から反射面９８に向けて出射された球面波としての電磁波は、反射面９８で開口部９７に向けて反射する。反射面９８で反射した電磁波は、平面波として開口部９７を介してテラヘルツ装置１０から外部に出射する。

　（効果）
　本実施形態のテラヘルツ装置１０によれば、以下の効果が得られる。
　（３－１）テラヘルツ装置１０においては、テラヘルツ素子５０が複数設けられており、反射体４０が複数のテラヘルツ素子５０の素子主面５１をｚ方向から覆うように設けられている。この構成によれば、反射体９０の反射面９８は、複数のテラヘルツ素子５０の電磁波の出射方向において各素子主面５１と間隔をあけて対向している。このため、各テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が反射面９８において反射して、鉛直方向とは交差する方向（本実施形態ではｙ方向）に向けて伝播する。このため、各テラヘルツ素子５０から反射面９８で放射した電磁波、換言すると、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向に向けて電磁波の指向性を高めることができる。

　（３－２）支持基板８０の基板主面８１には、複数のテラヘルツ素子５０に電気的に接続された給電用線路８８が形成されている。また、基板主面８１には、複数のテラヘルツ素子５０が搭載されている。この構成によれば、テラヘルツ素子５０の素子主面５１から放射した電磁波が給電用線路８８によってブロッキングされることを回避できる。

　（３－３）給電用線路としての給電用線路８８は、複数のテラヘルツ素子５０の主電極としての第１パッド電極６３ｃに電気的に接続されている主導体８８Ａと、複数のテラヘルツ素子５０の接地電極としての第２パッド電極６４ｃに電気的に接続されている接地導体８８Ｃと、を有している。主導体８８Ａは、複数のテラヘルツ素子５０ごとに設けられており、接地導体８８Ｃは、複数のテラヘルツ素子５０に対して共通の導体として設けられている。

　この構成によれば、接地導体８８Ｃが複数のテラヘルツ素子５０ごとに設けられる構成と比較して、給電用線路８８の数を少なくすることができる。このため、給電用線路８８の形成のために支持基板２０を大型化することを抑制できる。

　（３－４）主導体８８Ａの接続ランド部８８ａおよび接地導体８８Ｃの接続ランド部８８ｂはともに、基板主面８１のうち基板側面８３の近くの端部に設けられている。この構成によれば、主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃに対して共通のピンヘッダまたはコネクタを接続できる。そして、基板裏面８２側から複数のテラヘルツ素子５０に対して信号の授受を行うことができる。

　（３－５）反射体９０は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる。この構成によれば、テラヘルツ素子５０からの電磁波を反射する機能を反射体９０の単一部品から構成できる。

　（３－６）支持基板８０に取り付けられるピンヘッダの一部は、ｚ方向から視て、反射体９０よりも基板側面８３の近くに配置されている。この構成によれば、テラヘルツ素子５０からの放射した電磁波が反射面９８で反射したとき、反射した電磁波がピンヘッダに干渉することを抑制できる。したがって、アンテナ利得の低下を抑制できる。

　（３－７）接地導体８８Ｃは、複数の主導体８８Ａをｘ方向の両側かつｙ方向の一方側から取り囲むように設けられている。この構成によれば、接地導体８８Ｃが複数の主導体８８Ａに対する配線シールドとなるため、複数の主導体８８Ａから発生するノイズがテラヘルツ装置１０の外部に漏出することを抑制できる。

　［第４実施形態］
　図２１～図２３を参照して、第４実施形態のテラヘルツ装置１０について説明する。本実施形態のテラヘルツ装置１０は、第１実施形態のテラヘルツ装置１０と比較して、短絡部１３０が追加された点と、導波管１００の構成とが主に異なる。以降の説明においては、第１実施形態と異なる部分の詳細について説明し、第１実施形態のテラヘルツ装置１０と共通した構成については同一符号を付し、その説明を省略する。なお、図２２は、テラヘルツ装置１０から反射体４０と、後述するアンテナ部１１０（導波管３０）およびコネクタ１４０とを省略した状態の平面図である。

　図２１に示すように、導波管１００は、第１実施形態の導波管３０に相当するアンテナ部１１０と、アンテナ部１１０に接合される本体部１２０と、本体部１２０に対してアンテナ部１１０と反対側に配置された短絡部１３０と、を有している。アンテナ部１１０、本体部１２０および短絡部１３０は個別に形成されている。アンテナ部１１０は、第１実施形態の導波管３０と同じ構成であるため、導波管３０と共通の構成要素には導波管３０と同一符号を付してその説明を省略する。

　本体部１２０は、支持基板２０の基板主面２１に搭載され、テラヘルツ素子５０を収容する部品である。本体部１２０は、直方体状に形成されている。ｚ方向から視た本体部１２０の形状は、矩形環状である。本体部１２０は、テラヘルツ素子５０が放射または受信する電磁波に対して非透過性を有する導電材料によって形成されている。この材料として、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金等の金属を用いることができる。

　図２１および図２２に示すように、本体部１２０は、ｚ方向において互いに反対側を向く本体主面１２１および本体裏面１２２と、本体主面１２１と本体裏面１２２とのｚ方向の間に位置し、かつ本体主面１２１および本体裏面１２２と交差する方向を向く本体側面１２３～１２６と、を有している。本実施形態では、本体側面１２３～１２６は本体主面１２１および本体裏面１２２と直交する方向を向いている。

　図２１に示すように、本体側面１２３はアンテナ部１１０（導波管３０）の管側面３３と同じ側を向き、本体側面１２４はアンテナ部１１０の管側面３４と同じ側を向いている。また図示していないが、本体側面１２５はアンテナ部１１０の管側面３５と同じ側を向き、本体側面１２６はアンテナ部１１０の管側面３６と同じ側を向いている。

　図２１および図２２に示すように、本体部１２０は、貫通孔１２７を有している。貫通孔１２７は、本体部１２０の本体主面１２１から本体裏面１２２まで本体部１２０を貫通している。換言すれば、貫通孔１２７は、ｚ方向（本体部１２０の厚さ方向）において本体部１２０を貫通している。図２２に示すように、ｚ方向から視た貫通孔１２７の形状は、円形である。貫通孔１２７の直径は、ｚ方向において一定である。貫通孔１２７の直径は、アンテナ部１１０の貫通孔３７の直径の最小値と等しい。貫通孔３７の直径の最小値は、アンテナ部１１０の管裏面３２に対応する貫通孔３７の直径である。

　貫通孔１２７は、アンテナ部１１０の貫通孔３７と連通している。このため、貫通孔１２７は、アンテナ部１１０の貫通孔３７と同様に、電磁波を伝送する伝送領域３８として機能する。

　また、本体部１２０は、溝部１２８を有している。溝部１２８は、本体部１２０の本体裏面１２２から本体主面１２１に向けて窪むように形成されている。溝部１２８は、本体部１２０の本体側面１２３から貫通孔１２７を構成する内周面まで延びている。つまり、溝部１２８は貫通孔１２７と連通している。本実施形態では、ｙ方向から視た溝部１２８の形状は、半円状である。

　溝部１２８は、後述する支持基板２０に設けられた給電用線路２７の主導体２７ａに沿って延びており、主導体２７ａを囲むように形成されている。このため、本体部１２０は、主導体２７ａに対して非接触となる。なお、溝部１２８は、本体部１２０に対して非接触であれば、ｘ方向から視た形状が半円状に限られない。ｘ方向から視た溝部１２８の形状は、四角形、三角形等の任意の形状に変更可能である。

　本体部１２０の本体裏面１２２には、支持基板２０が取り付けられている。支持基板２０は、基板主面２１が本体裏面１２２とｚ方向において対面するように本体部１２０の本体裏面１２２に取り付けられている。支持基板２０と本体部１２０とは、たとえば接着剤によって接合されている。本体部１２０に支持基板２０が取り付けられることによって、本体部１２０の貫通孔１２７が本体裏面１２２側から閉塞されている。

　本実施形態の支持基板２０は、テラヘルツ素子５０が放射または受信する電磁波に対して透過性を有する材料によって形成されている。本実施形態では、支持基板２０は、誘電体で形成されている。誘電体としては、たとえば石英ガラス、サファイア、エポキシ樹脂等の剛性樹脂、Ｓｉ（シリコン）等の単結晶の真性半導体を用いることができ、本実施形態では、石英ガラスが用いられている。第１実施形態と同様に、支持基板２０の基板主面２１には、給電用線路２７が形成されている。ただし、給電用線路２７の構成、配置位置や形状は、第１実施形態の給電用線路２７と異なる。

　図２２に示すように、本実施形態の給電用線路２７は、主導体２７ａと２つの接地導体２７ｂ，２７ｃとを有している。接地導体２７ｂ，２７ｃは、主導体２７ａのｘ方向の両側に設けられている。主導体２７ａおよび接地導体２７ｂ，２７ｃは、たとえばＣｕによって形成されている。図２１に示すように、主導体２７ａは、支持基板２０の基板側面２３に配置されたコネクタ１４０の芯線と接続されている。コネクタ１４０は、高周波信号を伝達可能なものであり、たとえばＳＭＡ（Sub Miniature Type A）コネクタである。コネクタ１４０のハウジングは、導波管３０の本体部１２０と接続されている。図２２に示すように、接地導体２７ｂ，２７ｃは、本体部１２０の本体裏面１２２（図２１参照）と接触しており、本体部１２０と電気的に接続されている。このように、給電用線路２７はコネクタ１４０に接続されるため、本実施形態の支持基板２０は、第１実施形態の支持基板２０とは異なり、基板裏面２２に外装端子２８（図４および図５参照）が形成されていない。

　図２１および図２２に示すように、テラヘルツ素子５０は、本体部１２０の貫通孔１２７内に配置されている。換言すると、本体部１２０の貫通孔１２７は、テラヘルツ素子５０を収容している。このように、テラヘルツ素子５０は、伝送領域３８内に配置されている。より詳細には、テラヘルツ素子５０の発振点Ｐ１および放射点Ｐ２の双方は、伝送領域３８内に配置されている。テラヘルツ素子５０は、電磁波の放射方向が本体部１２０の中心軸Ｊと平行となるように本体部１２０に対して配置されている。

　図２２に示すように、テラヘルツ素子５０の第１パッド電極６３ｃは、ワイヤＷ１によって支持基板２０の主導体２７ａと電気的に接続されている。また、第２パッド電極６４ｃは、ワイヤＷ２によって支持基板２０の接地導体２７ｂと電気的に接続されている。なお、第１パッド電極６３ｃが接地導体２７ｃに接続され、第２パッド電極６４ｃが主導体２７ａに接続されてもよい。ワイヤＷ１，Ｗ２を複数本としてもよい。ワイヤＷ１の本数とＷ２の本数とが相違してもよい。

　短絡部１３０は、導波管１００の一部を構成しており、支持基板２０の基板裏面２２に取り付けられている。支持基板２０は、本体部１２０と短絡部１３０とによって挟み込まれている。換言すると、短絡部１３０と本体部１２０とのｚ方向の間には、支持基板２０が配置されている。短絡部１３０は、テラヘルツ素子５０が放射または受信する電磁波に対して非透過性を有する導体材料によって形成されている。この材料としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金等を用いることができる。

　短絡部１３０は、直方体に形成されている。短絡部１３０は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面１３１および裏面１３２と、主面１３１と裏面１３２とのｚ方向の間に位置しており、主面１３１および裏面１３２と交差する方向に向く４つの外側面１３３～１３６と、を有している。

　図２２に示すように、外側面１３３は本体部１２０の本体側面１２３と同じ側を向き、外側面１３４は本体側面１２４と同じ側を向き、外側面１３５は本体側面１２５と同じ側を向き、外側面１３６は本体側面１２６と同じ側を向いている。本実施形態では、外側面１３３と本体側面１２３とが面一であり、外側面１３４と本体側面１２４とが面一であり、外側面１３５と本体側面１２５とが面一であり、外側面１３６と本体側面１２６とが面一である。

　短絡部１３０は、接着層（図示略）によって支持基板２０に取り付けられている。より詳細には、短絡部１３０の主面１３１は、支持基板２０の基板裏面２２とｚ方向において対面している。接着層は、短絡部１３０の主面１３１と支持基板２０の基板裏面２２とのｚ方向の間に介在している。

　短絡部１３０は、本体部１２０を貫通する伝送領域３８の一方を閉塞する。これにより、導波管１００は、伝送領域３８を、一方が開口し、他方が短絡された導波管路として有している。

　短絡部１３０は、バックショート部１３７を有している。バックショート部１３７は、短絡部１３０の主面１３１から裏面１３２に向けて凹む凹部である。ｚ方向から視たバックショート部１３７の形状は、円形である。バックショート部１３７の直径は、本体部１２０の貫通孔１２７の直径と等しい。またバックショート部１３７の直径は、アンテナ部１１０の貫通孔３７の直径の最小値と等しい。

　テラヘルツ素子５０、支持基板２０およびバックショート部１３７のｚ方向の長さ（厚さ）は、たとえば、テラヘルツ素子５０が放射する電磁波の周波数（波長）に応じて設定されているとよい。さらに、テラヘルツ素子５０、支持基板２０およびバックショート部１３７のｚ方向の長さ（厚さ）は、たとえば、それぞれにおいて位相を揃えるように設定されているとよい。

　図２３の白抜き矢印は、本実施形態のテラヘルツ装置１０における電磁波の伝播（光路）を示す。テラヘルツ素子５０の素子主面５１には、図６および図７に示す能動素子６２が搭載され、その能動素子６２が発振点Ｐ１としてテラヘルツ波が発振、アンテナ６５が放射点Ｐ２として電磁波が放射される。図２３において、テラヘルツ素子５０は、素子主面５１に対して直交する方向、つまり本体部１２０の開口に向かう方向と、短絡部１３０に向かう方向とに電磁波を放射する。

　図２３に示すように、テラヘルツ素子５０の素子裏面５２の側から放射された電磁波は、図２３の白抜き矢印で示すように、テラヘルツ素子５０、支持基板２０およびバックショート部１３７の順に通過し、バックショート部１３７の底面１３７ａにおいて反射する。その反射した電磁波は、バックショート部１３７、支持基板２０およびテラヘルツ素子５０の順に通過し、テラヘルツ素子５０の素子主面５１から導波管１００の本体部１２０の内部へと放射される。

　テラヘルツ素子５０はＩｎＰ等によって構成されており、支持基板２０は石英ガラス等によって構成されている。バックショート部１３７は空間であり、空気中を電磁波が伝播する。

　テラヘルツ素子５０では、テラヘルツ素子５０における光路長を２πの整数倍に設定する。支持基板２０とバックショート部１３７との界面では、電磁波が自由端反射する。バックショート部１３７では、底面１３７ａにて電磁波が固定反射するため、位相がπずれる。このため、バックショート部１３７では、反射による位相のずれ量（π）を考慮し、光路長をπの奇数倍とすることで、位相が揃う。

　上記に基づき、テラヘルツ素子５０の厚さｄ１は、（λ１／２）×Ｍ（Ｍは１以上の整数：Ｍ＝１，２，３，…）とするとよい。λ１は、テラヘルツ素子５０の内部を伝播する電磁波の実効波長である。テラヘルツ素子５０（素子基板６１）の屈折率をｎ１、ｃを光速、ｆｃを電磁波の中心周波数としたとき、λ１は、（１／ｎ１）×（ｃ／ｆｃ）で与えられる。テラヘルツ素子５０と支持基板２０との界面においては、電磁波が自由端反射する。このようにテラヘルツ素子５０の厚さｄ１を設定することによって、位相を揃えることができる。

　支持基板２０の厚さｄ２は、（λ２／２）×Ｍ（Ｍは１以上の整数：Ｍ＝１，２，３，…）とするとよい。λ２は、支持基板２０の内部を伝播する電磁波の実効波長である。支持基板２０の屈折率をｎ２、ｃを光速、ｆｃを電磁波の中心周波数としたとき、λ２は、（１／ｎ２）×（ｃ／ｆｃ）で与えられる。支持基板２０とバックショート部１３７の空間との界面においては、電磁波が自由端反射する。このように、支持基板２０の厚さｄ２を設定することによって、位相を揃えることができる。

　バックショート部１３７の厚さｄ３は、（λ／４）＋（λ／２）×Ｍ（Ｍは０以上の整数：Ｍ＝０，１，２，…）とするとよい。λは、テラヘルツ素子５０が放射する電磁波の波長である。このように、テラヘルツ素子５０の厚さｄ１、支持基板２０の厚さｄ２およびバックショート部１３７の厚さｄ３を設定することによって、位相を揃えることができる。

　（４－１）導波管１００は、テラヘルツ素子５０の素子裏面５２の側に配置されている短絡部１３０を備えている。短絡部１３０は、主面１３１から裏面１３２に向けて窪むバックショート部１３７を有している。この構成によれば、テラヘルツ素子５０の素子裏面５２から放射される電磁波は、バックショート部１３７の底面１３７ａにて反射され、導波管１００の伝送領域３８に放射される。これにより、テラヘルツ装置１０から放射される電磁波の出力を高めることができる。したがって、テラヘルツ装置１０のアンテナ利得の向上を図ることができる。

　（４－２）テラヘルツ素子５０の厚さｄ１、支持基板２０の厚さｄ２、およびバックショート部１３７の厚さｄ３は、電磁波の光路長による位相を考慮して設定される。この構成によれば、伝送領域３８に向けて放射する電磁波の位相を揃えることができ、導波管１００に対してテラヘルツ素子５０を効率高く結合できる。

　［変更例］
　上記各実施形態は本開示に関するテラヘルツ装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関するテラヘルツ装置は、上記各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または上記各実施形態に新たな構成を付加した形態である。また、以下の各変更例は、技術的に矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。以下の各変更例において、上記各実施形態に共通する部分については、上記各実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。

　・第１実施形態において、反射体４０の反射面４７ａの形状は任意に変更可能である。反射面４７ａは、回転放物面や非球面の湾曲凹面に代えて、平坦な傾斜面であってもよい。この傾斜面は、反射体４０の裏面４２から主面４１に向かうにつれて反射体４０の側面４４から側面４３に向むけて傾斜している。また、反射面４７ａは、球面状の湾曲凹面であってもよい。

　・第１実施形態において、反射部４７の大きさは任意に変更可能である。反射部４７は、少なくとも導波管３０の貫通孔３７の全体を覆っていればよい。つまり、反射部４７の先端部４７ｂは、貫通孔３７から延びた仮想線ＬＶ（図４参照）と交差しない位置に設けられてもよい。

　・第１実施形態において、導波管３０の貫通孔３７の形状は任意に変更可能である。一例では、図２４に示すように、貫通孔３７は、テーパに代えて、ｚ方向において直径が一定となる形状であってもよい。なお、第２および第４実施形態の導波管３０，１００についても同様に変更してもよい。

　・第１実施形態において、図２５に示すように、テラヘルツ装置１０から導波管３０を省略してもよい。この場合、反射体４０は、支持基板２０の基板主面２１に搭載されている。一例では、反射体４０は、基板主面２１にたとえば接着剤によって取り付けられる。このため、反射体４０の裏面４２と基板主面２１との間には、第２接着層ＡＨ２が形成されている。反射体４０の反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０の素子主面５１の全体を覆うように形成されている。換言すると、反射面４７ａは、テラヘルツ素子５０から放射される電磁波の全てを反射可能となるように形成されている。

　ここで、図２５のテラヘルツ装置１０の装置開口部１７は、反射体４０と支持基板２０とによって区画されている。より詳細には、図２５のテラヘルツ装置１０では、反射面４７ａの先端部４７ｂは、反射体４０の開口部４０Ａを区画しており、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、支持基板２０の基板主面２１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部４７ｂと、支持基板２０の基板主面２１との間の領域ともいえる。

　この構成によれば、第１実施形態の（１－１）に準じた効果を得ることができるとともに、導波管３０を省略したことによって、テラヘルツ装置１０の低背化を図ることができる。なお、第４実施形態のテラヘルツ装置１０についても同様に、テラヘルツ装置１０から導波管３０を省略してもよい。

　・第１実施形態において、反射体４０は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料によって形成されたが、これに限られない。一例では、図２６に示すように、反射体４０は、電磁波に対して透過性を有する材料から構成されてもよい。この場合、第１実施形態の反射面４７ａと同じ回転放物面で形成された凹面４７ｄ上には、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる導電膜４７ｅが形成されている。つまり、導電膜４７ｅの表面が電磁波を反射する反射面を構成している。図示された例においては、導電膜４７ｅは、凹面４７ｄのうち反射体４０の裏面４２側の端部となる基端部４７ｆから反射体４０の側面４３側の端部となる先端部４７ｇまでにわたり形成されている。

　ここで、図２６のテラヘルツ装置１０では、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅは、反射体４０の開口部４０Ａを区画しており、装置開口部１７は、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅと、導波管３０の管主面３１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅと、導波管３０の管主面３１との間の領域ともいえる。

　また、図２６に示すように、基端部４７ｆに形成された導電膜４７ｅは、ｚ方向と直交する方向において、導波管３０の貫通孔３７のうち管主面３１に対応する開口部を構成する内面よりも外方に配置されている。つまり、反射体４０の反射面は、ｚ方向と直交する方向において、導波管３０の貫通孔３７よりも外方に位置している。

　ｚ方向と直交する方向において、反射体４０の反射面が導波管３０の貫通孔３７よりも内方に位置する場合、つまり、反射体４０の裏面４２から貫通孔３７の一部を覆う場合、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波の一部が反射体４０の裏面４２において反射されて、テラヘルツ装置１０の外部に出射されなくなる。なお、第２～第４実施形態の反射体４０，９０についても同様に変更してもよい。

　・図２５の変更例において、図２７に示すように、反射体４０を図２６に示すような反射体４０の構成に変更してもよい。つまり、反射体４０は電磁波に対して透過性を有する材料から構成されており、反射体４０の凹面４７ｄ上には導電膜４７ｅが形成されている。なお、第４実施形態の反射体４０についても同様に変更してもよい。

　ここで、図２７のテラヘルツ装置１０の装置開口部１７は、反射体４０と支持基板２０とによって区画されている。より詳細には、図２７のテラヘルツ装置１０では、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅは、反射体４０の開口部４０Ａを区画しており、装置開口部１７は、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅと、支持基板２０の基板主面２１とによって区画されているといえる。換言すれば、装置開口部１７は、先端部４７ｇに形成された導電膜４７ｅと、支持基板２０の基板主面２１との間の領域ともいえる。

　・第１実施形態において、導波管３０は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料によって形成されたが、これに限られない。一例では、図２８に示すように、導波管３０は、電磁波に対して透過性を有する材料から構成されてもよい。この場合、導波管３０の貫通孔３７の内面上には、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる導電膜３９が形成されている。これにより、テラヘルツ素子５０から放射された電磁波が導電膜３９で反射して反射体４０の反射面４７ａに向けて伝播する。

　・図２８の変更例において、図２９に示すように、反射体４０を図２６に示すような反射体４０の構成に変更してもよい。つまり、反射体４０は電磁波に対して透過性を有する材料から構成されており、反射体４０の凹面４７ｄ上には導電膜４７ｅが形成されている。

　・第１実施形態において、導波管３０と反射体４０とが一体に形成されていてもよい。この場合、導波管３０および反射体４０は、一体に形成された単一部材となる。なお、第４実施形態の導波管１００および反射体４０も同様に、導波管１００と反射体４０とが一体に形成されてもよい。

　・第１実施形態において、導波管３０の貫通孔３７の形状は任意に変更可能である。一例では、図３０に示すように、貫通孔３７は、ｚ方向において直径が一定となる第１内面部３７ｂと、第１内面部３７ｂから管主面３１に向かうにつれて拡径するテーパとなる第２内面部３７ｃと、を有している。つまり、伝送領域３８は、ｚ方向においてｚ方向から視た領域が一定となる第１伝送領域３８Ａと、第１伝送領域３８Ａから管主面３１に向かうにつれてｚ方向から視た領域が拡大する第２伝送領域３８Ｂと、を有している。

　第１内面部３７ｂは、ｚ方向において支持基板２０と隣り合っている。このため、テラヘルツ素子５０は、第１内面部３７ｂ内に収容されている。換言すると、テラヘルツ素子５０は、第１伝送領域３８Ａ内に配置されている。図示された例においては、テラヘルツ素子５０の素子主面５１は、第２内面部３７ｃよりも支持基板２０の基板主面２１の近くに位置している。

　・第２実施形態において、接着剤によって導波管３０と反射体４０とを固定してもよい。また熱処理等によって導波管３０と反射体４０とを接合してもよい。つまり、反射体４０は、導波管３０に対して着脱不能に固定されてもよい。

　・第２実施形態において、反射体４０の第１取付部４９Ａと第２取付部４９Ｂとが個別に形成されていてもよい。つまり、第１実施形態の反射体４０と導波管３０とを取り付けるための取付部が反射体４０と導波管３０とは別の部品として設けられてもよい。この場合、反射体４０から取付部４９を省略してもよい。また、導波管３０は、反射体４０を取り付けるための取付部を備えていてもよい。この場合、反射体４０から取付部４９を省略してもよい。

　・第２実施形態において、反射体４０の取付部４９から第２取付部４９Ｂを省略してもよい。この場合、反射面４７ａの基端部４７ｃは、反射体４０の裏面４２に繋がっている。このため、反射体４０が導波管３０に取り付けられた状態において、反射面４７ａは、第２接着層ＡＨ２を介して導波管３０の管主面３１と繋がっている。

　・第２実施形態において、導波管３０に代えて、導波管１００を用いてもよい。つまり、第２実施形態のテラヘルツ装置１０は、短絡部１３０を備えていてもよい。換言すると、第４実施形態のテラヘルツ装置１０の反射体４０を、第２実施形態の反射体４０に変更してもよい。

　・第３実施形態において、ｚ方向における支持基板８０と反射体９０との間に、導波管を配置してもよい。導波管は、電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなり、ｚ方向において導波管を貫通する貫通孔を有する矩形枠状に形成されている。貫通孔からなる空間がテラヘルツ素子５０からの電磁波を伝送する伝送領域となる。伝送領域内には、複数のテラヘルツ素子５０が配置されている。換言すると、導波管は、複数のテラヘルツ素子５０を収容している。導波管は、支持基板８０の基板主面８１にたとえば接着剤によって取り付けられている。反射体９０は、たとえば接着剤によって導波管に取り付けられている。この場合、反射体９０から取付部９０Ｂを省略してもよい。

　また、反射体９０と導波管との取付構造は、接着剤に限定されず、着脱可能な取付構造であってもよい。一例では、反射体９０は、第２実施形態の反射体４０のように導波管に対して着脱可能な取付部を有していてもよい。

　・第３実施形態において、反射体９０から垂直面９９を省略してもよい。この場合、反射面９８は、反射体９０の裏面９２と繋がっている。このため、反射体９０が支持基板８０に取り付けられた状態において、反射面９８は、支持基板８０の基板主面８１と繋がっている。

　・第３実施形態において、ピンヘッダに代えて、支持基板８０の基板裏面８２に複数の外装端子が設けられてもよい。外装端子は、たとえば基板裏面８２上に形成された導電層からなる。導電層は、たとえば銅箔からなる。複数の外装端子は、めっきスルーホールまたはフィルドビアによって主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃのそれぞれに繋がっている。これにより、変更例のテラヘルツ装置１０は、テラヘルツ装置１０をたとえば回路基板に実装する際、表面実装することができる。

　ここで、第３実施形態では、主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃのそれぞれが反射体９０よりも基板側面８３の近くまで延びていたが、つまり、主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃのそれぞれが反射体９０の外部まで延びていたが、これに限られない。主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃの各導体部８８ｐ，８８ｑは、ｚ方向から視て、反射体９０の側面９３よりも基板側面８４の近くとなるように形成されてもよい。この構成によれば、主導体８８Ａおよび接地導体８８Ｃの長さを短くなるため、各テラヘルツ素子５０から外装端子までの導電経路の長さが短くなる。これにより、各導電経路の長さに起因するインダクタンスを低減できる。

　・第３実施形態において、反射体９０側に仕切壁が設けられていてもよい。一例では、反射体９０には、ｘ方向において隣り合うテラヘルツ素子５０を仕切る仕切壁（図示略）が設けられている。仕切壁は、反射体９０の反射面９８から垂下するように設けられている。ｚ方向における仕切壁の先端面は、支持基板８０の基板主面８１と接している。なお、仕切壁の先端面と基板主面８１との間に接着層が形成されていてもよい。なお、仕切壁の配置位置は任意に変更可能である。一例では、仕切壁は、ｘ方向において複数のテラヘルツ素子５０ごとに仕切るように設けられてもよい。

　・第４実施形態において、導波管３０から本体部１２０を省略してもよい。この場合、コネクタ１４０は、ＳＭＰコネクタに代えて、支持基板８０に実装可能なコネクタが用いられてもよい。

　・第４実施形態において、テラヘルツ素子５０は、支持基板２０の基板主面２１に搭載されていたが、これに限られない。テラヘルツ素子５０は、支持基板２０の基板裏面２２に搭載されていてもよい。この場合、テラヘルツ素子５０は、短絡部１３０に向けて電磁波を放射する。電磁波は、短絡部１３０において反射して、支持基板２０、本体部１２０、およびアンテナ部１１０を伝播して反射体４０の反射面４７ａで反射する。反射した電磁波は、ｙ方向に向けて伝播してテラヘルツ装置１０の外部に出射する。

　・第１、第２および第４実施形態において、導波管３０，１００の外形形状は任意に変更可能である。一例では、ｚ方向から視た導波管３０，１００の外形は、正方形ではなく、ｘ方向およびｙ方向の一方が長辺方向となり、ｘ方向およびｙ方向の他方が短辺方向となる矩形状であってもよい。またｚ方向から視た導波管３０，１００の外形は、矩形状ではなく、円形、楕円形、長円形（トラック形状）、または多角形であってもよい。第２実施形態の取付部４９の形状は、導波管３０の外形形状に応じて変更可能である。

　・第１、第２および第４実施形態の導波管３０，１００は、伝送領域３８が円形である円形導波管としたが、ｚ方向から視た伝送領域（貫通孔３７，１２７）の形状が矩形状である方形導波管としてもよい。

　・各実施形態において、テラヘルツ素子５０と給電用線路２７（給電用線路８８）との接続構成は、ワイヤＷ１，Ｗ２に限られず、任意に変更可能である。一例では、図３１に示すように、テラヘルツ素子５０が給電用線路２７に対してフリップチップ実装されてもよい。より詳細には、テラヘルツ素子５０の素子裏面５２には、バンプ５７が設けられている。図示された例においては、バンプ５７は、素子裏面５２から支持基板２０の基板主面２１に向けて突出している。ｚ方向において、給電用線路２７は、バンプ５７とｚ方向において対向するように設けられている。

　この構成によれば、ワイヤＷ１，Ｗ２と比較してテラヘルツ素子５０と給電用線路２７（給電用線路８８）との導電経路の長さを短くすることができるため、信号伝送をより高速に行うことができる。また、テラヘルツ素子５０と支持基板２０とを接続するワイヤによる導波管３０，１００内の伝搬モードへの影響を低減できる。

　・各実施形態において、テラヘルツ素子５０の少なくとも一部は支持基板２０，８０に埋め込まれていてもよい。この構成によれば、テラヘルツ素子５０と支持基板２０，８０とを接続するワイヤＷ１，Ｗ２が短くなり、信号伝送をより高速に行うことができる。なお、ワイヤＷ１，Ｗ２を短くする観点からすると、テラヘルツ素子５０の素子主面５１と支持基板２０，８０の基板主面２１，８１とが面一であることが好ましい。

　・第１、第２および第４実施形態において、支持基板２０，８０の基板主面２１，８１に、電磁波を反射する反射膜を形成してもよい。反射膜は、たとえばＣｕによって形成されている。反射膜は、たとえば接地導体２７ｂに接続され、連続的に形成されている。この場合、反射膜によって電磁波が固定端反射するため、位相がπずれる。このため、テラヘルツ素子５０のｚ方向の大きさは、テラヘルツ素子５０内の電磁波の波長をλ１とした場合、（λ１／４）＋（（λ１／２）の整数倍）とするとよい。

　なお、反射膜は、たとえばテラヘルツ素子５０に形成されてもよい。たとえば素子基板６１において、能動素子６２が配置された素子主面５１とは反対側の素子裏面５２に、反射膜を形成する。反射膜は、たとえば、Ａｕ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｄ／Ｔｉ等によって構成されている。また、支持基板２０の基板主面２１とテラヘルツ素子５０の素子裏面５２との両方に反射膜が形成されてもよい。

　・各実施形態において、テラヘルツ素子５０は、入射されるテラヘルツ帯の電磁波を電気エネルギーに変換するものであってもよい。換言すると、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ帯の電磁波を受信し、その電磁波を電気エネルギーに変換する。これにより、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ波を検出する。テラヘルツ帯の電磁波を受信および検出するテラヘルツ素子５０を備えるテラヘルツ装置１０について、第１実施形態のテラヘルツ装置１０を用いて具体的に説明する。

　テラヘルツ素子５０の能動素子６２は、入射されるテラヘルツ帯の電磁波（テラヘルツ波）を電気エネルギーに変換する。これにより、テラヘルツ素子５０は、アンテナ６５においてテラヘルツ波を受信し、能動素子６２において検出する。したがって、アンテナ６５は、テラヘルツ波を受信する受信点ということができるし、テラヘルツ波によって共振動作する共振点ということもできる。このため、テラヘルツ素子５０は、素子主面５１の中心に受信点と検出点とを有している。この場合、支持基板２０に形成された給電用線路２７は、テラヘルツ素子５０によって変換された電気エネルギーを電気信号としてテラヘルツ装置１０の外部へ出力する伝送線路として機能する。

　さらに、テラヘルツ素子５０は、テラヘルツ波を発振および検出の両方を行うものであってもよく、能動素子６２は発振点および検出点ということができる。この場合、支持基板２０に形成された給電用線路２７は、テラヘルツ素子５０が電磁波を放射するための高周波電気信号を供給する線路と、テラヘルツ素子５０によって変換された電気エネルギーを電子信号としてテラヘルツ装置１０の外部へ出力する伝送線路との両方として機能する。

　第１および第２実施形態においては、テラヘルツ素子５０の厚さ方向（ｚ方向）と交差する方向に向けて伝播する電磁波がテラヘルツ装置１０の外部からテラヘルツ装置１０の装置開口部１７に向けてテラヘルツ帯の電磁波が入射された場合、装置開口部１７を通過して伝搬した電磁波は、反射体４０の反射面４７ａにおいて反射する。反射面４７ａによって反射された電磁波は、支持基板２０に向けて、すなわちテラヘルツ素子５０に向けて伝送領域３８内を伝播する。テラヘルツ素子５０は、反射面４７ａで反射した電磁波を受信する。ここで、装置開口部１７は、テラヘルツ素子５０が電磁波を受信する場合、外部からテラヘルツ素子５０に電磁波が入力される入射部であるといえる。

　この構成によれば、装置開口部１７を介してテラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向（ｙ方向）から伝播してきた電磁波は、反射体４０の反射面４７ａで反射することによってテラヘルツ素子５０に向けて伝播する。これにより、テラヘルツ素子５０の厚さ方向と交差する方向から伝播される電磁波に対するアンテナ利得を向上させることができる。

　図１１に示す比較例のテラヘルツ装置１０Ｘと比較して説明すると、テラヘルツ素子５０は、電磁波を受信および検出する場合、テラヘルツ装置１０の外部から支持基板２１０を通過して球面凹部２０４の反射面２０５において反射した電磁波を受信および検出する。このため、テラヘルツ装置１０Ｘの外部から電磁波が入射する場合、その入射した電磁波が反射面２０５においてテラヘルツ素子５０の素子主面５１に向けて反射することによって、テラヘルツ素子５０が電磁波を好適に受信できる。

　ところで、比較例のテラヘルツ装置１０Ｘにおいては、テラヘルツ装置１０Ｘの外部から反射面２０５に向けて入射する電磁波の一部が給電用線路２１３に当たり、反射面２０５に入射しない場合がある。このように、テラヘルツ装置１０Ｘの外部から内部へ電磁波が入射する経路上に給電用線路２１３が配置されているため、電磁波が給電用線路２１３によってブロッキングされてしまう。

　このような問題に対して、テラヘルツ装置１０では、図４に示すように、支持基板２０のうち給電用線路２７が形成された基板主面２１にテラヘルツ素子５０が搭載されている。このため、テラヘルツ素子５０の素子主面５１は、ｚ方向において給電用線路２７よりも反射体４０の近くに配置されている。換言すると、電磁波の入射方向において、テラヘルツ素子５０の素子主面５１とは反対側に給電用線路２７が形成されている。つまり、テラヘルツ装置１０の外部から内部へ電磁波が伝播する経路上に給電用線路２７が配置されていない。このため、電磁波が給電用線路２７によってブロッキングされることを回避できる。

　また、第３実施形態においては、テラヘルツ装置１０の外部からテラヘルツ装置１０に入射された電磁波は、開口部９７を介して反射面９８で基板主面８１に向けて反射する。基板主面８１に搭載された各テラヘルツ素子５０は、反射面９８で反射された電磁波を受信する。このとき、反射面９８で電磁波が反射されることによって電磁波の指向性が高められているため、アンテナ利得を向上させることができる。

　・各実施形態において、テラヘルツ素子５０の発振点Ｐ１と放射点Ｐ２とは互いに異なる位置であってもよい。たとえば、発振点Ｐ１は、アンテナ６５（放射点Ｐ２）と第１パッド電極６３ｃおよび第２パッド電極６４ｃとの間に配置されてもよい。なお、テラヘルツ素子５０の受信点と検出点とも同様に、受信点と検出点とが互いに異なる位置であってもよい。たとえば、検出点は、アンテナ６５（受信点）と第１パッド電極６３ｃおよび第２パッド電極６４ｃとの間に配置されてもよい。

　［付記］
　上記各実施形態および上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
　（付記Ａ１）
　素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を発しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、
　前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置され、前記テラヘルツ素子が前記厚さ方向に向けて発する電磁波を前記厚さ方向と交差する方向に反射させる反射面を有する反射体と、を備える
　テラヘルツ装置。

　（付記Ａ２）
　前記テラヘルツ素子は、前記発振点に、前記電磁波と前記電気エネルギーとの変換を行う能動素子を有している
　付記Ａ１に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ３）
　前記テラヘルツ素子は、前記能動素子に接続されており、前記素子主面と直交しかつ前記反射面に向かう方向を前記電磁波の放射方向とするアンテナを備えている
　付記Ａ２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ４）
　前記能動素子は、共鳴トンネルダイオード、タンネットダイオード、インパッドダイオード、ＧａＡｓ系電界効果トランジスタ、ＧａＮ系ＦＥＴ、高電子移動度トランジスタ、およびヘテロ接合バイポーラトランジスタのいずれかである
　付記Ａ２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ５）
　前記アンテナは、ダイポールアンテナ、ボータイアンテナ、スロットアンテナ、パッチアンテナ、およびリングアンテナのいずれかである
　付記Ａ３に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ６）
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記基板主面には、前記テラヘルツ素子に接続される伝送線路が設けられている
　付記Ａ１～Ａ５のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ７）
　前記テラヘルツ素子は、ワイヤによって前記伝送線路に接続されている
　付記Ａ６に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ８）
　前記テラヘルツ素子は、バンプによって前記伝送線路に接続されている
　付記Ａ６に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ９）
　前記伝送線路は、コプレーナ線路、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、およびスロット線路のいずれかである
　付記Ａ６～Ａ８のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１０）
　前記テラヘルツ素子が搭載された支持基板と、
　前記支持基板に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備えており、
　前記テラヘルツ素子は、
　前記電磁波を発振する発振点と、前記電磁波を放射する放射点と、を前記素子主面に有しており、かつ
　前記放射点を前記伝送領域の中心に位置するように配置されている
　付記Ａ１～Ａ９のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１１）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に設けられており、
　前記導波管は、前記電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる
　付記Ａ１～Ａ１１のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１２）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備え、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に設けられており、
　前記導波管は、前記厚さ方向において前記導波管を貫通し、前記伝送領域を形成する貫通孔を有しており、かつ前記電磁波に対して透過性を有する材料からなり、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内のうち前記貫通孔内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載配置されており、
　前記貫通孔を構成する内面には、前記電磁波が非透過性を有する導電材料からなる導電膜が形成されている
　付記Ａ１～Ａ１１のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１３）
　前記テラヘルツ素子の前記素子裏面側に前記電磁波を反射する反射部を備えている
　付記Ａ１～Ａ１２のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１４）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記支持基板に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記導波管は、前記伝送領域を形成する本体部と、前記伝送領域の一端側を短絡する短絡部と、を備えており、
　前記反射部は、前記短絡部に形成された凹部の底面である
　付記Ａ１３に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１５）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備えており、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に着脱可能に取り付けられており、
　前記反射体は、前記厚さ方向において前記導波管と当接する段差部を有している
　付記Ａ１～Ａ１０のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ａ１６）
　前記テラヘルツ素子が搭載された支持基板と、
　前記支持基板に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備えており、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に設けられており、
　前記導波管は、前記厚さ方向において前記導波管を貫通し、前記伝送領域を形成する貫通孔を有しており、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内のうち前記貫通孔内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射面のうち前記導波管に近い方の端部である基端部は、前記厚さ方向から視て、前記貫通孔を構成する内面と同じ位置、または前記内面よりも外方に配置されている
　付記Ａ１～Ａ１０のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１）
　テラヘルツ装置であって、
　素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を受信および検出しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、
　前記厚さ方向と交差する方向に向けて開口する開口部と、前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置された反射面と、を有する反射体と、を備え、
　前記反射面は、前記テラヘルツ装置の外部から前記開口部を介して伝播する電磁波を前記テラヘルツ素子に向かう方向に反射させる
　テラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２）
　前記テラヘルツ素子は、前記電磁波を受信する受信点と、前記電磁波を検出する検出点と、を前記素子主面に有している
　付記Ｂ１に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ３）
　前記テラヘルツ素子は、前記検出点に、前記電磁波と電気エネルギーとの変換を行う能動素子を有している
　付記Ｂ２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ４）
　前記テラヘルツ素子は、前記能動素子に接続されており、前記厚さ方向を前記電磁波の受信方向とするアンテナを備えている
　付記Ｂ３に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ５）
　前記能動素子は、共鳴トンネルダイオード、タンネットダイオード、インパットダイオード、ＧａＡｓ系電界効果トランジスタ、ＧａＮ系ＦＥＴ、高電子移動度トランジスタ、およびヘテロ接合バイポーラトランジスタのいずれかである
　付記Ｂ３またはＢ４に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ６）
　前記アンテナは、ダイポールアンテナ、ボータイアンテナ、スロットアンテナ、パッチアンテナ、およびリングアンテナのいずれかである
　付記Ｂ４に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ７）
　前記厚さ方向をｚ方向とし、前記ｚ方向と直交して前記電磁波を反射する方向をｙ方向とし、
　前記反射面は、前記ｚ方向において前記テラヘルツ素子から離れるにつれて前記ｙ方向に向けて延びる湾曲形状であって、前記ｚ方向における両端部として、基端部および前記基端部よりも前記テラヘルツ素子から離れた先端部を有し、
　前記基端部と前記テラヘルツ素子のうち前記電磁波を放射する放射点との前記ｚ方向と直交する方向の間の距離をｆとした場合、前記反射面の湾曲形状は、
　前記ｚ方向と前記ｙ方向とから規定されるｙｚ平面のｙｚ座標　ｙ＝ｚ^２／４ｆによって設定される
　付記Ｂ１～Ｂ６のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ８）
　前記反射面は、回転放物面からなる
　付記Ｂ１～Ｂ７のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ９）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備えており、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に設けられている
　付記Ｂ１～Ｂ８のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１０）
　前記反射体と前記導波管とは個別に形成されており、
　前記反射体は、前記導波管に取り付けられている
　付記Ｂ９に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１１）
　前記反射体は、前記導波管に着脱可能に取り付けられている
　付記Ｂ１０に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１２）
　前記導波管は、前記厚さ方向において前記導波管を貫通し、前記伝送領域を形成する貫通孔を有しており、
　前記テラヘルツ素子は、前記貫通孔内に配置されており、
　前記反射面は、前記厚さ方向から視て、前記貫通孔の全体を覆うように設けられている
　付記Ｂ９～Ｂ１１のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１３）
　前記貫通孔を構成する内面は、前記支持基板から前記反射体に向かうにつれて互いに離れるテーパ面を有しており、
　前記厚さ方向から視て、前記反射面は、前記テーパ面から前記テーパ面に沿って前記厚さ方向に延ばした領域の全体を覆っている
　付記Ｂ１２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１４）
　前記導波管は、前記電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる
　付記Ｂ９～Ｂ１３のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１５）
　前記導波管は、前記厚さ方向において前記導波管を貫通し、前記伝送領域を形成する貫通孔を有しており、かつ前記電磁波に対して透過性を有する材料からなり、
　前記テラヘルツ素子は、前記貫通孔内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記貫通孔を構成する内面には、前記電磁波が非透過性を有する導電材料からなる導電膜が形成されている
　付記Ｂ９～Ｂ１３のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１６）
　前記テラヘルツ素子は、
　前記電磁波を受信する受信点と、前記電磁波を検出する検出点と、を前記素子主面に有しており、かつ
　前記検出点を前記伝送領域の中心に位置するように配置されている
　付記Ｂ９～Ｂ１５のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１７）
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記基板主面に搭載されている
　付記Ｂ１～Ｂ８のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１８）
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記基板主面には、前記テラヘルツ素子に接続される伝送線路が設けられている
　付記Ｂ１～Ｂ８のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ１９）
　前記テラヘルツ素子は、ワイヤによって前記伝送線路に接続されている
　付記Ｂ１８に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２０）
　前記テラヘルツ素子は、バンプによって前記伝送線路に接続されている
　付記Ｂ１８に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２１）
　前記伝送線路は、コプレーナ線路、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、およびスロット線路のいずれかである
　付記Ｂ１８～Ｂ２０のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２２）
　前記テラヘルツ素子の前記素子裏面側に前記電磁波を反射する反射部を備えている
　付記Ｂ１～Ｂ８のいずれか１つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２３）
　基板主面を有する支持基板と、
　前記支持基板に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、を備えており、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記導波管は、前記伝送領域を形成する本体部と、前記伝送領域の一端側を短絡する短絡部と、を備えており、
　前記反射部は、前記短絡部に形成された凹部の底面である
　付記Ｂ２２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２４）
　前記反射体は、前記厚さ方向において前記導波管と当接する段差部を有している
　付記Ｂ１１に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２５）
　前記反射面のうち前記導波管に近い方の端部である基端部は、前記厚さ方向から視て、前記貫通孔を構成する内面と同じ位置、または前記内面よりも外方に配置されている
　付記Ｂ１２に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２６）
　前記支持基板は、前記反射体が配置される側を向く基板主面と、前記基板主面と反対側を向く基板裏面とを有しており、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記基板裏面には、前記テラヘルツ素子と電気的に接続された外装端子が設けられている
　付記Ｂ９～Ｂ２１、Ｂ２３～Ｂ２５のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２７）
　前記テラヘルツ素子は、複数設けられており、
　前記反射体は、前記複数のテラヘルツ素子の前記素子主面を前記厚さ方向から覆うように設けられている
　付記Ｂ１に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２８）
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記複数のテラヘルツ素子のそれぞれは、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載され、かつ主電極および接地電極を有しており、
　前記基板主面には、前記各テラヘルツ素子に電気的に接続された給電用線路が設けられており、
　前記給電用線路は、前記複数のテラヘルツ素子の前記主電極に対して個別に電気的に接続される複数の主導体と、前記複数のテラヘルツ素子の前記接地電極に対して共通して電気的に接続される接地導体と、を有している
　付記Ｂ２７に記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ２９）
　前記反射体は、前記電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる
　付記Ｂ１～Ｂ２８のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　（付記Ｂ３０）
　前記反射体は、前記電磁波に対して透過性を有する材料からなり、
　前記反射面には、前記電磁波が非透過性を有する導電材料からなる導電膜が形成されている
　付記Ｂ１～Ｂ２８のいずれか一つに記載のテラヘルツ装置。

　１０…テラヘルツ装置
　２０…支持基板
　２１…基板主面
　２２…基板裏面
　２７…給電用線路
　２７ａ…主導体
　２７ｂ，２７ｃ…接地導体
　２８…外装端子
　３０…導波管
　３７…貫通孔
　３７ａ…テーパ面
　３８…伝送領域
　４０…反射体
　４０Ａ…開口部
　４７ａ…反射面
　４７ｂ…先端部
　４７ｃ…基端部
　４７ｅ…導電膜
　５０…テラヘルツ素子
　５１…素子主面
　５２…素子裏面
　６２…能動素子
　６３ｃ…第１パッド電極（主電極）
　６４ｃ…第２パッド電極（接地電極）
　８０…支持基板
　８１…基板主面
　８２…基板裏面
　８８…給電用線路
　８８Ａ…主導体
　８８Ｃ…接地導体
　９０…反射体
　９７…開口部
　９８…反射面
　９８ａ…先端部
　９８ｂ…基端部
　１００…導波管
　１３０…短絡部
　１３７…バックショート部
　Ｐ１…発振点
　Ｐ２…放射点

Claims

　素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を発しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、
　前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置され、前記テラヘルツ素子が前記厚さ方向に向けて発する電磁波を前記厚さ方向と交差する方向に反射させる反射面を有する反射体と、
を備えている
　テラヘルツ装置。
　前記テラヘルツ素子は、前記電磁波を発振する発振点と、前記電磁波を放射する放射点と、を前記素子主面に有している
　請求項１に記載のテラヘルツ装置。
　前記厚さ方向をｚ方向とし、前記ｚ方向と直交して前記電磁波を反射する方向をｙ方向とし、
　前記反射面は、前記ｚ方向において前記テラヘルツ素子から離れるにつれて前記ｙ方向に向けて延びる湾曲形状であって、前記ｚ方向における両端部として、基端部および前記基端部よりも前記テラヘルツ素子から離れた先端部を有し、
　前記基端部と前記テラヘルツ素子のうち前記電磁波を放射する放射点との前記ｚ方向と直交する方向の間の距離をｆとした場合、前記反射面の湾曲形状は、
　前記ｚ方向と前記ｙ方向とから規定されるｙｚ平面のｙｚ座標　ｙ＝ｚ^２／４ｆ
によって設定される
　請求項１または２に記載のテラヘルツ装置。
　前記反射面は、回転放物面からなる
　請求項１～３のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に形成され、かつ前記テラヘルツ素子に電気的に接続された給電用線路と、
を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されている
　請求項１～４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　基板主面を有する支持基板と、
　前記基板主面に搭載されており、前記電磁波を伝送する伝送領域を有する導波管と、
を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記伝送領域内において前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記導波管に対して前記支持基板が配置される側とは反対側において前記導波管に設けられている
　請求項１～４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　前記反射体と前記導波管とは個別に形成されており、
　前記反射体は、前記導波管に取り付けられている
　請求項６に記載のテラヘルツ装置。
　前記反射体は、前記導波管に着脱可能に取り付けられている
　請求項７に記載のテラヘルツ装置。
　前記導波管は、前記厚さ方向において前記導波管を貫通し、前記伝送領域を形成する貫通孔を有しており、
　前記テラヘルツ素子は、前記貫通孔内に配置されており、
　前記反射面は、前記厚さ方向から視て、前記貫通孔の全体を覆うように設けられている
　請求項６～８のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　前記貫通孔を構成する内面は、前記支持基板から前記反射体に向かうにつれて互いに離れるテーパ面を有しており、
　前記厚さ方向から視て、前記反射面は、前記テーパ面から前記テーパ面に沿って前記厚さ方向に延ばした領域の全体を覆っている
　請求項９に記載のテラヘルツ装置。
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載されており、
　前記反射体は、前記基板主面に搭載されている
　請求項１～４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　前記厚さ方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面を有する支持基板を備え、
　前記テラヘルツ素子は、前記基板主面に搭載されており、
　前記基板裏面には、前記テラヘルツ素子と電気的に接続された外装端子が設けられている
　請求項１～４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　前記テラヘルツ素子は、複数設けられており、
　前記反射体は、前記複数のテラヘルツ素子の前記素子主面を前記厚さ方向から覆うように設けられている
　請求項１～４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　基板主面を有する支持基板を備え、
　前記複数のテラヘルツ素子のそれぞれは、前記素子主面が前記基板主面と同じ側を向くように前記基板主面に搭載され、かつ主電極および接地電極を有しており、
　前記基板主面には、前記各テラヘルツ素子に電気的に接続された給電用線路が設けられており、
　前記給電用線路は、前記複数のテラヘルツ素子の前記主電極に対して個別に電気的に接続される複数の主導体と、前記複数のテラヘルツ素子の前記接地電極に対して共通して電気的に接続される接地導体と、を有している
　請求項１３に記載のテラヘルツ装置。
　前記反射体は、前記電磁波に対して非透過性を有する導電材料からなる
　請求項１～１４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　前記反射体は、前記電磁波に対して透過性を有する材料からなり、
　前記反射面には、前記電磁波が非透過性を有する導電材料からなる導電膜が形成されている
　請求項１～１４のいずれか一項に記載のテラヘルツ装置。
　素子主面と、前記素子主面と反対側を向く素子裏面とを有し、テラヘルツ帯の電磁波を受信および検出しかつ前記素子主面と直交する方向を厚さ方向とするテラヘルツ素子と、
　前記厚さ方向と交差する方向に向けて開口する開口部と、前記素子主面に対して前記厚さ方向に間隔をあけて対向する位置に配置された反射面と、を有する反射体と、
を備えたテラヘルツ装置であって、
　前記反射面は、前記テラヘルツ装置の外部から前記開口部を介して伝播する電磁波を前記テラヘルツ素子に向かう方向に反射させる
　テラヘルツ装置。