太赫茲波檢測(cè)裝置、照相機(jī)、成像裝置以及測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太赫茲波檢測(cè)裝置、照相機(jī)、成像裝置以及測(cè)量裝置,能夠?qū)⑻掌澆ǜ呔鹊剞D(zhuǎn)換成電信號(hào)。具備:基底基板(2)、和排列在基底基板(2)的上方的多個(gè)第一檢測(cè)元件(9),第一檢測(cè)元件(9)具有吸收太赫茲波(15)而產(chǎn)生熱的吸收部(42)、和將由吸收部(42)產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換部(34),吸收部(42)具有電介質(zhì)層(40)、設(shè)置在電介質(zhì)層(40)的一個(gè)面的第一金屬層(41)、和設(shè)置在電介質(zhì)層(40)的另一個(gè)面的第二金屬層(33),多個(gè)第一檢測(cè)元件(9)被排列成在相鄰的吸收部(42)之間發(fā)生了衍射的太赫茲波(15)入射至電介質(zhì)層(40)。
【專利說明】太赫茲波檢測(cè)裝置、照相機(jī)、成像裝置以及測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及太赫茲波檢測(cè)裝置、照相機(jī)、成像裝置以及測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]吸收光并將其轉(zhuǎn)換為熱,再將熱轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光傳感器已被利用。而且,在專利文獻(xiàn)I中公開有一種針對(duì)特定的波長提高了靈敏度的光傳感器。由此可見,光傳感器具備吸收光而產(chǎn)生熱的吸收部、和將熱轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換部。
[0003]吸收部呈長方體的形狀,在吸收部的一面以柵格狀并按規(guī)定的周期設(shè)置有凹凸。照射到吸收部的光發(fā)生衍射或者散射而產(chǎn)生光的多重吸收。而且,特定的波長的光被吸收部吸收。由此,吸收部能夠?qū)μ囟ǖ牟ㄩL的光的光強(qiáng)度作出反應(yīng)而將光轉(zhuǎn)換成熱。對(duì)一個(gè)吸收部設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)換部。而且,轉(zhuǎn)換部將吸收部的溫度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該特定的波長取4μ m前后的波長,凹凸的周期為1.5μηι前后。
[0004]近年來,具有10GHz以上30ΤΗζ以下的頻率的光即太赫茲波備受關(guān)注。太赫茲波例如能夠應(yīng)用于成像、光譜測(cè)量等各種測(cè)量、無損檢測(cè)等。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013 - 44703號(hào)公報(bào)
[0006]太赫茲波是波長為30 μ m?Imm的較長的光。當(dāng)檢測(cè)太赫茲波時(shí),在專利文獻(xiàn)I的方式中光傳感器變大。而且,憂郁吸收部的熱容增大,所以反應(yīng)速度變慢,光傳感器成為檢測(cè)精度較低的傳感器。鑒于此,期望在檢測(cè)太赫茲波時(shí)也能夠高精度地轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的太赫茲波檢測(cè)裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的,能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0008][應(yīng)用例I]
[0009]本應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置的特征在于,具備基板、和在上述基板的上方排列的多個(gè)檢測(cè)元件,上述檢測(cè)元件具有吸收太赫茲波而產(chǎn)生熱的吸收部、和將由上述吸收部產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換部,上述吸收部具有電介質(zhì)層、設(shè)置在上述電介質(zhì)層的一個(gè)面的第一金屬層、以及設(shè)置在上述電介質(zhì)層的另一個(gè)面的第二金屬層,上述多個(gè)檢測(cè)元件被排列成在相鄰的上述吸收部間發(fā)生了衍射的上述太赫茲波入射至上述電介質(zhì)層。
[0010]根據(jù)本應(yīng)用例,太赫茲波檢測(cè)裝置具備基板,在基板上方排列有多個(gè)檢測(cè)元件。檢測(cè)元件具備吸收部和轉(zhuǎn)換部。吸收部吸收太赫茲波而產(chǎn)生熱。吸收部根據(jù)照射到吸收部的太赫茲波的量來產(chǎn)生熱。轉(zhuǎn)換部將由吸收部產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。因此,轉(zhuǎn)換部輸出與照射到吸收部的太赫茲波的量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
[0011]吸收部的構(gòu)造為由第一金屬層和第二金屬層夾持電介質(zhì)層的方式。在向電介質(zhì)層入射太赫茲波時(shí),太赫茲波在電介質(zhì)層的內(nèi)部行進(jìn)。太赫茲波在第一金屬層、電介質(zhì)層、以及第二金屬層之間反射。而且,在太赫茲波反復(fù)反射地在電介質(zhì)層的內(nèi)部行進(jìn)的過程中,能量被電介質(zhì)層吸收而轉(zhuǎn)換成熱。因此,照射太赫茲波檢測(cè)裝置的太赫茲波被吸收部高效地吸收且能量被轉(zhuǎn)換為熱。
[0012]因?yàn)榕帕杏袡z測(cè)元件,所以也排列有第一金屬層以及第二金屬層。而且,相鄰的第一金屬層之間和相鄰的第二金屬層之間對(duì)于太赫茲波作為狹縫發(fā)揮作用。因此,在吸收部之間,太赫茲波改變行進(jìn)方向而高效地進(jìn)入吸收部。結(jié)果,太赫茲波檢測(cè)裝置能夠?qū)⒈徽丈涞奶掌澆ǜ呔鹊剞D(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0013][應(yīng)用例2]
[0014]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,上述第一金屬層相互分離地被以規(guī)定的周期排列,上述周期比被上述吸收部吸收的上述太赫茲波在真空中的波長短。
[0015]根據(jù)本應(yīng)用例,第一金屬層被以比真空中的太赫茲波的波長小的周期配置。由此,由于相鄰的第一金屬層之間的間隔較窄,所以太赫茲波容易發(fā)生衍射。因此,能夠使太赫茲波容易地進(jìn)入吸收部內(nèi)。
[0016][應(yīng)用例3]
[0017]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,上述第二金屬層與對(duì)上述轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的上述電信號(hào)進(jìn)行傳遞的布線連接。
[0018]根據(jù)本應(yīng)用例,第二金屬層與傳遞電信號(hào)的布線連接。因此,吸收部中產(chǎn)生的熱在第二金屬層中傳導(dǎo)而被吸收部除去。因此,由于可抑制熱滯留在吸收部,所以太赫茲波檢測(cè)裝置能夠高響應(yīng)性地將太赫茲波的照射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0019][應(yīng)用例4]
[0020]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,在上述第一金屬層與上述第二金屬層之間具備從上述第一金屬層向上述第二金屬層傳導(dǎo)熱的由金屬構(gòu)成的柱狀部。
[0021]根據(jù)本應(yīng)用例,在第一金屬層與第二金屬層之間設(shè)置有由金屬構(gòu)成的柱狀部。而且,第一金屬層的熱在柱狀部、第二金屬層以及布線中傳導(dǎo)而被從吸收部除去。因此,由于可抑制熱滯留在吸收部,所以太赫茲波檢測(cè)裝置能夠高響應(yīng)性地將太赫茲波的照射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0022][應(yīng)用例5]
[0023]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,在俯視上述基板時(shí)上述柱狀部的寬度是上述第一金屬層的長度的1/50以上且1/5以下,是上述第二金屬層的長度的1/50以上且1/5以下。
[0024]根據(jù)本應(yīng)用例,柱狀部的寬度是第一金屬層的長度的1/50以上且1/5以下,是第二金屬層的長度的1/50以上且1/5以下。在柱狀部的寬度處于該范圍時(shí),能夠使吸收部的熱被高效地除去,不妨礙太赫茲波被第一金屬層以及第二金屬層反射。
[0025][應(yīng)用例6]
[0026]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,具備支承上述吸收部以及上述轉(zhuǎn)換部的支承基板、和支承上述支承基板使該支承基板與上述基板分離的支承部。
[0027]根據(jù)本應(yīng)用例,支承部對(duì)支承基板進(jìn)行支承而使其遠(yuǎn)離基板。由此,能夠使吸收部以及轉(zhuǎn)換部的熱傳導(dǎo)至基板的速度變慢。因此,由于能夠使檢測(cè)元件的溫度維持為適于太赫茲波的檢測(cè)的溫度,所以太赫茲波檢測(cè)裝置能夠高精度地將被照射的太赫茲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0028][應(yīng)用例7]
[0029]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,上述電介質(zhì)層的材質(zhì)是二氧化硅,上述支承部具有與上述支承基板連接的柱狀的臂部,在上述支承基板設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)元件,上述檢測(cè)元件所排列的方向上的上述第一金屬層的長度以及上述電介質(zhì)層的長度比被上述吸收部吸收的上述太赫茲波在真空中的波長短且比10 μ m長。
[0030]根據(jù)本應(yīng)用例,支承基板與支承部的臂部連接。第一金屬層的長度以及電介質(zhì)層的長度比真空中的太赫茲波的波長短。其中,第一金屬層的長度以及電介質(zhì)層的長度表示當(dāng)存在多個(gè)排列的方向時(shí)最短的位置的長度。由此,能夠減輕檢測(cè)元件的重量。而且,能夠使臂部變細(xì)。或者,能夠使臂部變長。由于在臂部較細(xì)時(shí)或者臂部較長時(shí),熱難以傳導(dǎo),所以檢測(cè)元件能夠容易地檢測(cè)熱。另外,檢測(cè)元件的長度比ΙΟμπι長。由此,由于太赫茲波通過第一金屬層以及第二金屬層進(jìn)行多重反射,所以吸收部能夠高效地吸收太赫茲波。結(jié)果,檢測(cè)元件能夠高靈敏度地檢測(cè)太赫茲波。
[0031][應(yīng)用例8]
[0032]在上述應(yīng)用例涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置中,上述電介質(zhì)層的材質(zhì)是二氧化硅,上述支承部具有與上述支承基板連接的柱狀的臂部,在上述支承基板設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)元件,上述檢測(cè)元件所排列的方向的上述第一金屬層的長度以及上述電介質(zhì)層的長度比被上述吸收部吸收的上述太赫茲波的振幅的2倍的長度短且比10 μ m長。
[0033]根據(jù)本應(yīng)用例,支承基板與支承部的臂部連接。第一金屬層的長度以及電介質(zhì)層的長度比太赫茲波的振幅的2倍的長度短。其中,在太赫茲波是橢圓偏振光時(shí),太赫茲波的振幅表示橢圓的長軸方向的振幅。由此,由于能夠減輕檢測(cè)元件的重量,所以能夠使臂部變細(xì)?;蛘?,能夠使臂部增長。由于在臂部較細(xì)時(shí)或者臂部較長時(shí),熱難以傳導(dǎo),所以檢測(cè)元件能夠容易地檢測(cè)熱。另外,第一金屬層的長度比1ym長。由此,由于太赫茲波通過第一金屬層以及第二金屬層進(jìn)行多重反射,所以吸收部能夠高效地吸收太赫茲波。結(jié)果,檢測(cè)元件能夠高靈敏度地檢測(cè)太赫茲波。
[0034][應(yīng)用例9]
[0035]本應(yīng)用例涉及的照相機(jī)其特征在于,具備:太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波;太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從上述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的上述太赫茲波或者被上述對(duì)象物反射后的上述太赫茲波;以及存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)上述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果,上述太赫茲波檢測(cè)部是上述任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
[0036]根據(jù)本應(yīng)用例,從太赫茲波產(chǎn)生部射出的太赫茲波照射對(duì)象物。太赫茲波在透過了對(duì)象物或者被對(duì)象物反射后,照射太赫茲波檢測(cè)部。太赫茲波檢測(cè)部將太赫茲波的檢測(cè)結(jié)果輸出至存儲(chǔ)部,存儲(chǔ)部存儲(chǔ)檢測(cè)結(jié)果。太赫茲波檢測(cè)部使用上述所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。因此,本應(yīng)用例的照相機(jī)能夠成為具備將被照射的太赫茲波高精度地轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的太赫茲波檢測(cè)裝置的裝置。
[0037][應(yīng)用例10]
[0038]本應(yīng)用例涉及的成像裝置其特征在于,具備:太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波;太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從上述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的上述太赫茲波或者被上述對(duì)象物反射后的上述太赫茲波;以及圖像形成部,其基于上述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果,生成上述對(duì)象物的圖像,上述太赫茲波檢測(cè)部是上述任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
[0039]根據(jù)本應(yīng)用例,從太赫茲波產(chǎn)生部射出的太赫茲波照射對(duì)象物。太赫茲波在透過了對(duì)象物或者被對(duì)象物反射后,照射太赫茲波檢測(cè)部。太赫茲波檢測(cè)部將太赫茲波的檢測(cè)結(jié)果輸出至圖像形成部,圖像形成部使用檢測(cè)結(jié)果來生成對(duì)象物的圖像。太赫茲波檢測(cè)部是上述所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。因此,本應(yīng)用例的成像裝置能夠成為具備將被照射的太赫茲波高精度地轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的太赫茲波檢測(cè)裝置的裝置。
[0040][應(yīng)用例11]
[0041]本應(yīng)用例涉及的測(cè)量裝置其特征在于,具備:太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波;太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從上述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的上述太赫茲波或者被上述對(duì)象物反射后的上述太赫茲波;以及測(cè)量部,其基于上述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果來測(cè)量上述對(duì)象物,上述太赫茲波檢測(cè)部是上述任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
[0042]根據(jù)本應(yīng)用例,從太赫茲波產(chǎn)生部射出的太赫茲波照射對(duì)象物。太赫茲波在透過了對(duì)象物或者被對(duì)象物反射后,照射太赫茲波檢測(cè)部。太赫茲波檢測(cè)部將太赫茲波的檢測(cè)結(jié)果輸出至測(cè)量部,測(cè)量部使用檢測(cè)結(jié)果來測(cè)量對(duì)象物。太赫茲波檢測(cè)部是上述所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。因此,本應(yīng)用例的測(cè)量裝置能夠成為具備將被照射的太赫茲波高精度地轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的太赫茲波檢測(cè)裝置的裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043]圖1涉及第一實(shí)施方式,圖1 (a)是表示太赫茲波檢測(cè)裝置的構(gòu)造的示意俯視圖,圖1(b)是表示像素的構(gòu)造的主要部分放大圖。
[0044]圖2(a)是用于說明第一檢測(cè)元件的配置的示意俯視圖,圖2(b)以及圖2(c)是用于說明太赫茲波的示意圖。
[0045]圖3(a)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖,圖3(b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。
[0046]圖4是用于說明第一檢測(cè)元件的制造方法的示意圖。
[0047]圖5是用于說明第一檢測(cè)元件的制造方法的示意圖。
[0048]圖6是用于說明第一檢測(cè)元件的制造方法的示意圖。
[0049]圖7是用于說明第一檢測(cè)元件的制造方法的示意圖。
[0050]圖8涉及第二實(shí)施方式,圖8(a)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖,圖8(b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。
[0051]圖9是表示第三實(shí)施方式涉及的第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖。
[0052]圖10是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。
[0053]圖11涉及第四實(shí)施方式,圖11 (a)以及圖11 (b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖。
[0054]圖12涉及第五實(shí)施方式,圖12(a)是表示成像裝置的結(jié)構(gòu)的框圖,圖12 (b)是表示對(duì)象物在太赫茲波段下的光譜的圖。
[0055]圖13是表示對(duì)象物的物質(zhì)A、B、以及C的分布的圖像的圖。
[0056]圖14是表示第六實(shí)施方式涉及的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0057]圖15是表示第七實(shí)施方式涉及的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]在本實(shí)施方式中,根據(jù)圖1?圖15對(duì)太赫茲波檢測(cè)裝置的特征例進(jìn)行說明。以下,根據(jù)附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,為了各附圖中的各部件在各附圖上成為能夠識(shí)別的程度的大小,按照各部件使比例尺不同地圖示。
[0059](第一實(shí)施方式)
[0060]根據(jù)圖1?圖7,對(duì)第一實(shí)施方式涉及的太赫茲波檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。圖1 (a)是表示太赫茲波檢測(cè)裝置的構(gòu)造的示意俯視圖。如圖1(a)所示,太赫茲波檢測(cè)裝置I具備作為四邊形的基板的基底基板2,在基底基板2的周圍設(shè)置有框部3??虿?具有保護(hù)基底基板2的功能。在基底基板2以柵格狀排列有像素4。像素4的行數(shù)以及列數(shù)并不特別限定。像素4的個(gè)數(shù)較多的情況能夠高精度地識(shí)別被檢測(cè)物的形狀。在本實(shí)施方式中,為了容易理解圖,太赫茲波檢測(cè)裝置I為具備16行16列的像素4的裝置。
[0061]圖1(b)是表示像素的構(gòu)造的主要部分放大圖。如圖1(b)所示,像素4由第一像素5、第二像素6、第三像素7以及第四像素8構(gòu)成。在俯視基底基板2時(shí)(從基底基板2的板厚方向觀察),第一像素5?第四像素8分別為四邊形,且為相同的面積。而且,第一像素5?第四像素8配置在被經(jīng)過像素4的重心的線4等分的位置。
[0062]在第一像素5中,作為檢測(cè)元件的第一檢測(cè)元件9被配置成4行4列的柵格狀,在第二像素6中,作為檢測(cè)元件的第二檢測(cè)元件10被配置成4行4列的柵格狀。在第三像素7中,作為檢測(cè)元件的第三檢測(cè)元件11被配置成4行4列的柵格狀,在第四像素8中,作為檢測(cè)元件的第四檢測(cè)元件12被配置成4行4列的柵格狀。第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12為相同的構(gòu)造,在俯視基底基板2時(shí)的大小不同。第二檢測(cè)元件10為比第一檢測(cè)元件9大的元件的元件,第三檢測(cè)元件11為比第二檢測(cè)元件10大的元件。而且,第四檢測(cè)元件12為比第三檢測(cè)元件11大的元件。
[0063]第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12在俯視基底基板2時(shí)的大小與所檢測(cè)的太赫茲波的共振頻率之間存在相關(guān)性。較大的檢測(cè)元件與較小的檢測(cè)元件相比能夠檢測(cè)波長較長的太赫茲波。將第一檢測(cè)元件9、第二檢測(cè)元件10、第三檢測(cè)元件11、第四檢測(cè)元件12檢測(cè)的太赫茲波的波長分別設(shè)為第一波長、第二波長、第三波長、第四波長。此時(shí),第四波長在這些波長中是最長的波長,接下來按從大到小的順序?yàn)榈谌ㄩL、第二波長,第一波長在這些波長中為最短的波長。
[0064]在像素4中配置有第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12這4種檢測(cè)元件。因此,太赫茲波檢測(cè)裝置I能夠檢測(cè)第一波長?第四波長這4種波長的太赫茲波。由于第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12是相同的構(gòu)造,所以對(duì)第一檢測(cè)元件9的構(gòu)造進(jìn)行說明,省略第二檢測(cè)元件10?第四檢測(cè)元件12的說明。
[0065]圖2(a)是用于說明第一檢測(cè)元件的配置的示意俯視圖。圖2(b)以及圖2(c)是用于說明太赫茲波的示意圖。如圖2(a)所示,在第一像素5中,第一檢測(cè)元件9被配置成4行4列的柵格狀。在各行中,第一檢測(cè)元件9以間隔恒定的周期的方式被配置。將該周期設(shè)為作為周期的第一周期13。在各列中,第一檢測(cè)元件9以間隔恒定的周期的方式被配置。將該周期設(shè)為作為周期的第二周期14。若太赫茲波15到達(dá)第一檢測(cè)元件9則發(fā)生衍射而進(jìn)入第一檢測(cè)元件9的內(nèi)部。相鄰的第一檢測(cè)元件9之間的部分變窄,對(duì)于太赫茲波15作為狹縫發(fā)揮作用。因此,所照射的太赫茲波15的行進(jìn)方向在第一檢測(cè)元件9的端部被變更為朝向第一檢測(cè)兀件9的內(nèi)部的方向。
[0066]如圖2(b)所示,太赫茲波15是在真空中維持恒定的波長15a而行進(jìn)的光。而且,太赫茲波15為被第一像素5檢測(cè)的光。此時(shí),優(yōu)選第一周期13以及第二周期14比波長15a短。在第一周期13以及第二周期14比波長15a短時(shí),與比波長15a長時(shí)相比,相鄰的第一檢測(cè)元件9之間對(duì)于太赫茲波15作為狹縫發(fā)揮作用。由此,第一像素5能夠提高檢測(cè)靈敏度。
[0067]如圖2 (C)所不,有時(shí)太赫茲波15是偏振光。偏振光存在橢圓偏振光、直線偏振光。將此時(shí)的偏振光的長邊方向設(shè)為偏振光方向15b。偏振光方向15b成為與太赫茲波15的行進(jìn)方向正交的方向。而且,將偏振光方向15b的太赫茲波15的長度的一半長度設(shè)為振幅15c。此時(shí),優(yōu)選第一周期13以及第二周期14比振幅15c的2倍的長度短。在第一周期13以及第二周期14比振幅15c的2倍的長度短時(shí),與比振幅15c的2倍的長度長時(shí)相比,相鄰的第一檢測(cè)元件9之間對(duì)于太赫茲波15作為狹縫發(fā)揮作用。由此,第一像素5能夠提高檢測(cè)靈敏度。
[0068]圖3(a)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖,圖3(b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。圖3(b)是沿著圖3(a)的A — A’線的剖視圖。如圖3所示,在基底基板2上設(shè)置有第一絕緣層16?;谆?的材質(zhì)是硅,第一絕緣層16的材質(zhì)并不特別限定,能夠使用氮化硅、碳氮化硅、二氧化硅等。在本實(shí)施方式中例如使用了二氧化硅。在基底基板2的第一絕緣層16側(cè)的面形成有布線、驅(qū)動(dòng)電路等電路。通過第一絕緣層16覆蓋基底基板2上的電路來防止預(yù)定以外的電流的流動(dòng)。
[0069]在第一絕緣層16上豎立設(shè)置有第一柱部17以及第二柱部18。第一柱部17以及第二柱部18的材質(zhì)是與第一絕緣層16相同的材質(zhì)。第一柱部17以及第二柱部18的形狀為使四角錐的頂點(diǎn)平坦后的角錐臺(tái)的形狀。在第一絕緣層16的上側(cè)、第一柱部17以及第二柱部18的側(cè)面設(shè)置有第一保護(hù)層21。第一保護(hù)層21是保護(hù)第一絕緣層16、第一柱部17以及第二柱部18不受形成第一柱部17以及第二柱部18等時(shí)所使用的蝕刻液影響的層。在第一柱部17及第二柱部18以及第一絕緣層16對(duì)蝕刻液具有耐蝕性時(shí)也可以省略第一保護(hù)層21的設(shè)置。
[0070]在第一柱部17上隔著第二保護(hù)層22設(shè)置有作為臂部以及支承部的第一臂部23,在第二柱部18上隔著第二保護(hù)層22設(shè)置有作為臂部以及支承部的第二臂部24。而且,與第一臂部23以及第二臂部24連接地配置有支承基板25,第一臂部23以及第二臂部24對(duì)支承基板25進(jìn)行支承。由第一柱部17、第二柱部18、第一臂部23以及第二臂部24構(gòu)成支承部26。
[0071]利用支承部26以與基底基板2分離的方式對(duì)支承基板25進(jìn)行支承。第二保護(hù)層22是保護(hù)第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25不受形成支承基板25、第一柱部17以及第二柱部18等時(shí)所使用的蝕刻液影響的膜。第一保護(hù)層21以及第二保護(hù)層22的材質(zhì)并不特別限定,在本實(shí)施方式中例如使用氧化鋁。在第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25對(duì)蝕刻液具有耐蝕性時(shí)也可以省略第二保護(hù)層22的設(shè)置。
[0072]支承基板25通過支承部26與基底基板2分離,基底基板2與支承基板25之間成為空洞27。第一臂部23以及第二臂部24的形狀為將棱柱彎曲成直角的形狀。由此,第一臂部23以及第二臂部24變長,抑制從支承基板25向基底基板2傳導(dǎo)熱。
[0073]在基底基板2的表面與第一臂部23的表面之間設(shè)置有貫通第一柱部17以及第一臂部23的第一貫通電極28。并且,在基底基板2的表面與第二臂部24的表面之間設(shè)置有貫通第二柱部18以及第二臂部24的第二貫通電極29。
[0074]支承基板25的材質(zhì)只要具有剛性且能夠加工即可,并不特別限定,在本實(shí)施方式中例如為二氧化硅、氮化硅、二氧化硅的3層構(gòu)造。第一貫通電極28以及第二貫通電極29的材質(zhì)只要具有導(dǎo)電性且能夠形成微小的圖案即可,并不特別限定,例如能夠使用鈦、鎢、
鋁等金屬。
[0075]在支承基板25上設(shè)置有層疊了第三金屬層31、熱釋電體(pyroelectric layer)層32、第二金屬層33的轉(zhuǎn)換部34。換言之,支承基板25支承轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42。轉(zhuǎn)換部34具有將熱轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的熱釋電傳感器的功能。第三金屬層31的材質(zhì)只要為導(dǎo)電性良好的金屬即可,進(jìn)一步優(yōu)選為具有耐熱性的金屬。在本實(shí)施方式中,例如第三金屬層31從支承基板25側(cè)依次層疊有銥、氧化銥、鉬的層。銥具備取向控制的功能,氧化銥具備阻隔還原氣體的功能,鉬具備作為籽晶層的功能。
[0076]熱釋電體層32的材質(zhì)是能夠發(fā)揮熱釋電效應(yīng)的電介質(zhì),能夠根據(jù)溫度變化而產(chǎn)生電極化量的變化。熱釋電體層32的材質(zhì)能夠使用PZT (鋯鈦酸鉛)或者對(duì)PZT添加了Nb (鈮)而成的PZTN。
[0077]第二金屬層33的材質(zhì)只要是導(dǎo)電性良好的金屬即可,進(jìn)一步優(yōu)選為具有耐熱性的金屬。在本實(shí)施方式中,例如第二金屬層33的材質(zhì)從熱釋電體層32側(cè)依次層疊有鉬、氧化銥、銥的層。鉬具備取向匹配的功能,氧化銥具備阻隔還原氣體的功能,銥具備作為低阻層的功能。另外,第二金屬層33、第三金屬層31的材質(zhì)并不限于上述的例子,例如也可以是金、銅、鐵、鋁、鋅、鉻、鉛、鈦等金屬、鎳鉻合金等合金。
[0078]在轉(zhuǎn)換部34的周圍配置有第二絕緣層35。而且,在第一臂部23上設(shè)置有作為將第一貫通電極28與第二金屬層33連接的布線的第一布線36,在第二臂部24上設(shè)置有作為將第二貫通電極29與第三金屬層31連接的布線的第二布線37。轉(zhuǎn)換部34輸出的電信號(hào)通過第一布線36、第一貫通電極28、第二布線37以及第二貫通電極29傳遞至基底基板2上的電路。第一布線36從第一臂部23在第二絕緣層35上通過而與第二金屬層33連接。由此,防止了第一布線36與第三金屬層31以及熱釋電體層32接觸。并且,也可以覆蓋第一布線36以及第二布線37地設(shè)置未圖示的絕緣膜。能夠防止預(yù)定以外的電流流入第一布線36以及第二布線37。
[0079]在熱釋電體層32上設(shè)置有層疊了第二金屬層33、電介質(zhì)層40、第一金屬層41的吸收部42。吸收部42的第二金屬層33與轉(zhuǎn)換部34的第二金屬層33是共用的金屬層。即,第二金屬層33是根據(jù)熱釋電體層32的熱釋電效應(yīng)流動(dòng)電流的金屬層。并且,第二金屬層33作為吸收部42的一部分發(fā)揮作用。由此,能夠減少構(gòu)成太赫茲波檢測(cè)裝置I的部件,可實(shí)現(xiàn)低成本化。另外,雖然未圖示,但第二金屬層33在吸收部42以及轉(zhuǎn)換部34中也可以不是共用的金屬層。即,吸收部42以及轉(zhuǎn)換部34也可以具有獨(dú)立的金屬層。
[0080]電介質(zhì)層40被設(shè)置在第二金屬層33上。電介質(zhì)層40的厚度例如是1nm以上10 μ m以下。電介質(zhì)層40的相對(duì)介電常數(shù)例如是2以上100以下。電介質(zhì)層40能夠使用例如氧化鋯、鈦酸鋇、氧化鉿、硅酸鉿、氧化鈦、聚酰亞胺、氮化硅、氧化鋁、或者它們的層疊體。第一金屬層41的材質(zhì)只要是容易反射太赫茲波15的材質(zhì)即可,例如能夠使用金、銅、鐵、鋁、鋅、鉻、鉛、鈦等金屬、鎳鉻合金等合金。
[0081]在對(duì)第一檢測(cè)元件9照射太赫茲波15時(shí),太赫茲波15在第一檢測(cè)元件9的端面發(fā)生衍射。而且,太赫茲波15的行進(jìn)方向改變,一部分太赫茲波15進(jìn)入電介質(zhì)層40的內(nèi)部。在基底基板2的上方,第一檢測(cè)元件9被配置成柵格狀,第一金屬層41的周期為與第一周期13以及第二周期14相同的周期。而且,第一金屬層41的周期被以比太赫茲波15的波長小的周期排列。由此,相鄰的第一檢測(cè)元件9之間的部分對(duì)于太赫茲波15作為狹縫發(fā)揮作用。因此,所照射的太赫茲波15的行進(jìn)方向在第一檢測(cè)元件9的端部被變更為第一檢測(cè)元件9的內(nèi)部。而且,太赫茲波15在第一金屬層41與第二金屬層33之間多重反射地在電介質(zhì)層40中行進(jìn)。
[0082]在電介質(zhì)層40內(nèi)行進(jìn)的太赫茲波15的能量被轉(zhuǎn)換為熱。而且,照射第一檢測(cè)元件9的太赫茲波15的光強(qiáng)度越強(qiáng)則電介質(zhì)層40越被加熱、吸收部42的溫度越上升。吸收部42的熱傳導(dǎo)至轉(zhuǎn)換部34。而且,轉(zhuǎn)換部34的溫度上升,轉(zhuǎn)換部34將上升的溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出至第一貫通電極28以及第二貫通電極29。
[0083]吸收部42以及轉(zhuǎn)換部34所蓄積的熱通過第二金屬層33、第一布線36、第一臂部23以及第一柱部17傳導(dǎo)至基底基板2。并且,吸收部42以及轉(zhuǎn)換部34所蓄積的熱通過第三金屬層31、第二布線37、第二臂部24以及第二柱部18傳導(dǎo)至基底基板2。因此,在照射第一檢測(cè)元件9的太赫茲波15的光強(qiáng)度降低時(shí),隨著時(shí)間的經(jīng)過,吸收部42以及轉(zhuǎn)換部34的溫度降低。因此,第一檢測(cè)元件9能夠檢測(cè)對(duì)第一檢測(cè)元件9照射的太赫茲波15的光強(qiáng)度的變動(dòng)。
[0084]第二金屬層33俯視是正方形且將一邊的長度設(shè)為第二金屬層長33a。第一金屬層41俯視也是正方形且將一邊的長度設(shè)為第一金屬層長41a。電介質(zhì)層40俯視也是正方形且將一邊的長度設(shè)為電介質(zhì)層長40a。優(yōu)選第二金屬層長33a、電介質(zhì)層長40a、第一金屬層長41a分別比太赫茲波15的波長15a短。另外,優(yōu)選比振幅15c的2倍短。通過縮短第二金屬層長33a、電介質(zhì)層長40a、第一金屬層長41a,能夠減輕吸收部42的重量。由此,由于能夠使第一臂部23以及第二臂部24變細(xì),所以能夠提高第一臂部23以及第二臂部24的隔熱性。結(jié)果,由于難以從轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42釋放出熱,所以能夠改善太赫茲波15的檢測(cè)精度。
[0085]在將電介質(zhì)層40的材質(zhì)設(shè)為二氧化娃時(shí),優(yōu)選分別使第一金屬層長41a、電介質(zhì)層長40a以及第二金屬層長33a比10 μ m長。此時(shí),能夠使吸收部42高效地吸收太赫茲波15。
[0086]覆蓋轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42地設(shè)置有第三保護(hù)層43。第三保護(hù)層43防止灰塵附著于轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42。并且,抑制由于氧氣、水分的進(jìn)入而使轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42劣化。第三保護(hù)層43的材料能夠使用各種樹脂材料。第三保護(hù)層43也可以進(jìn)一步覆蓋第一臂部23以及第二臂部24。由此,第三保護(hù)層43能夠防止灰塵附著于第一布線36以及第二布線37或預(yù)定以外的靜電流動(dòng)。
[0087]在排列的各第一檢測(cè)元件9中第一金屬層41相對(duì)外形的位置為相同的位置。因此,作為各第一檢測(cè)元件9的周期的第一周期13是與第一金屬層41的周期相同的長度,成為與電介質(zhì)層40以及第二金屬層33的周期相同的長度。而且,通過將第一金屬層41的周期設(shè)定為比波長15a短,能夠使太赫茲波15高效地衍射而朝向電介質(zhì)層40的內(nèi)部行進(jìn)。
[0088]接下來,使用圖4?圖7,對(duì)第一檢測(cè)元件9的制造方法進(jìn)行說明。第二檢測(cè)元件10?第四檢測(cè)元件12的制造方法與第一檢測(cè)元件9的制造方法相同,省略說明。圖4?圖7是用于說明第一檢測(cè)元件的制造方法的示意圖。如圖4(a)所示,在基底基板2上形成第一絕緣層16。第一絕緣層16例如通過CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學(xué)氣相沉積)法形成。接下來,使用光刻法以及蝕刻法對(duì)第一絕緣層16圖案化來形成第一貫通孔28a以及第二貫通孔29a。以下,圖案化使用光刻法以及蝕刻法。接下來,在第一貫通孔28a以及第二貫通孔29a分別形成第一貫通電極28以及第二貫通電極29。第一貫通電極28以及第二貫通電極29例如通過鍍覆法、濺射法來形成。
[0089]如圖4(b)所示,對(duì)第一絕緣層16圖案化,來形成第一柱部17以及第二柱部18。第一柱部17以及第二柱部18能夠通過使用干式蝕刻法并調(diào)整制造條件來使側(cè)面傾斜。接下來,在第一絕緣層16、第一柱部17以及第二柱部18上形成第一保護(hù)層21。利用CVD法形成氧化鋁的膜。由此,第一絕緣層16、第一柱部17以及第二柱部18成為被氧化鋁的膜覆蓋的狀態(tài)。
[0090]接下來,使用CVD法在第一保護(hù)層21上形成由Si02構(gòu)成的犧牲層44。此時(shí),將Si02膜形成為超過第一柱部17以及第二柱部18的高度,使?fàn)奚鼘?4的膜厚比第一柱部17以及第二柱部18的高度厚。接下來,使用CMP法(Chemical Mechanical Polishing:化學(xué)機(jī)械拋光)使?fàn)奚鼘?4的上表面平坦,使第一柱部17以及第二柱部18的上表面與犧牲層44的面成為同一面。并且,除去在第一柱部17以及第二柱部18的上表面殘留的第一保護(hù)層21以及犧牲層44。
[0091]如圖4(c)所示,在犧牲層44上形成第二保護(hù)層22。第二保護(hù)層22通過CVD法、濺射法來形成。接下來,在第二保護(hù)層22上形成支承基板層25a。支承基板層25a是成為第一臂部23、第二臂部24以及支承基板25的基礎(chǔ)的層。支承基板層25a例如利用CVD法、濺射法來形成。
[0092]接下來,對(duì)第二保護(hù)層22以及支承基板層25a圖案化,來形成第一貫通孔28a以及第二貫通孔29a。第一貫通孔28a以及第二貫通孔29a分別形成為露出在前一工序中形成的第一貫通電極28以及第二貫通電極29。接下來,向第一貫通孔28a填充第一貫通電極28的材料,向第二貫通孔29a填充第二貫通電極29的材料。第一貫通電極28以及第二貫通電極29例如通過鍍覆法、濺射法來形成。通過以上的工序,形成從支承基板層25a的表面與基底基板2連接的第一貫通電極28以及第二貫通電極29。
[0093]如圖5(a)所示,在支承基板層25a上依次層疊形成第三金屬層31、熱釋電體層32、以及第二金屬層33。由此,形成轉(zhuǎn)換部34。第三金屬層31以及第二金屬層33例如利用濺射法成膜并圖案化來形成。熱釋電體層32例如在利用濺射法、溶膠-凝膠法成膜后再通過圖案化來形成。接下來,在第三金屬層31上以及支承基板層25a上形成第二絕緣層35。第二絕緣層35例如利用濺射法、CVD法成膜并圖案化來形成。
[0094]如圖5(b)所示,在支承基板層25a上形成第二布線37,將第三金屬層31與第二貫通電極29電連接。并且,在支承基板層25a上以及第二絕緣層35上形成第一布線36,將第二金屬層33與第一貫通電極28電連接。第一布線36以及第二布線37例如通過鍍覆法、濺射法來形成。
[0095]如圖6(a)所示,在第二金屬層33上依次層疊形成電介質(zhì)層40以及第一金屬層41。由此,能夠形成吸收部42。電介質(zhì)層40例如利用CVD法成膜再通過圖案化來形成。第一金屬層41例如通過濺射法成膜再通過圖案化來形成。
[0096]如圖6(b)所示,覆蓋轉(zhuǎn)換部34以及吸收部42地形成第三保護(hù)層43。第三保護(hù)層43例如利用CVD法成膜再通過圖案化來形成。第三保護(hù)層43也可以形成為還覆蓋第一布線36以及第二布線37。
[0097]如圖7(a)所示,對(duì)支承基板層25a以及第二保護(hù)層22圖案化。由此,形成支承基板25、第一臂部23以及第二臂部24。
[0098]如圖7 (b)所示,除去犧牲層44。犧牲層44的除去通過在遮蔽(masking)后進(jìn)行蝕刻來進(jìn)行。而且,在蝕刻后除去遮蔽并進(jìn)行清洗。由于第一柱部17以及第二柱部18被第一保護(hù)層21保護(hù),所以不被蝕刻地形成。由于支承基板25的基底基板2側(cè)的面也被第二保護(hù)層22保護(hù),所以不被蝕刻地形成。由此,形成第一柱部17、第二柱部18以及空洞27。另外,也可以與第一柱部17以及第二柱部18同時(shí)形成框部3。其中,與第一檢測(cè)元件9并行地形成第二檢測(cè)元件10?第四檢測(cè)元件12。通過以上的工序,完成太赫茲波檢測(cè)裝置
1
[0099]如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,具有以下的效果。
[0100](I)根據(jù)本實(shí)施方式,吸收部42的構(gòu)造成為由第一金屬層41和第二金屬層33夾持電介質(zhì)層40的方式。在向電介質(zhì)層40入射太赫茲波15時(shí),太赫茲波15在電介質(zhì)層40的內(nèi)部行進(jìn)。太赫茲波15在第一金屬層41與電介質(zhì)層40的接觸面發(fā)生反射,在第二金屬層33與電介質(zhì)層40的接觸面發(fā)生反射。而且,當(dāng)太赫茲波15反復(fù)進(jìn)行反射時(shí)在電介質(zhì)層40的內(nèi)部行進(jìn)的過程中能量被電介質(zhì)層40吸收并被轉(zhuǎn)換成熱。因此,照射太赫茲波檢測(cè)裝置I的太赫茲波15被吸收部42高效地吸收且能量被轉(zhuǎn)換為熱。
[0101]由于排列有第一檢測(cè)元件9,所以也排列有第一金屬層41以及第二金屬層33。而且,相鄰的第一金屬層41之間和相鄰的第二金屬層33之間對(duì)于太赫茲波15作為狹縫發(fā)揮作用。因此,由于太赫茲波15高效地進(jìn)入吸收部42,所以太赫茲波檢測(cè)裝置I能夠高精度地將被照射的太赫茲波15轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0102](2)根據(jù)本實(shí)施方式,第一金屬層41被以比真空中的太赫茲波15的波長小的周期配置。而且,第二金屬層33位于與第一金屬層對(duì)置的位置。此時(shí),由于相鄰的第一金屬層之間的間隔變窄,所以太赫茲波容易發(fā)生衍射。同樣,由于相鄰的第二金屬層33之間的間隔變窄,所以太赫茲波15容易發(fā)生衍射。因此,能夠使太赫茲波15容易進(jìn)入吸收部42內(nèi)。
[0103](3)根據(jù)本實(shí)施方式,第二金屬層33與傳遞電信號(hào)的第一布線36連接。因此,吸收部42中產(chǎn)生的熱在第二金屬層33以及第一布線36中傳導(dǎo)而被從吸收部42除去。因此,由于可抑制熱滯留在吸收部42,所以太赫茲波檢測(cè)裝置能夠響應(yīng)性良好地將太赫茲波15的照射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0104](4)根據(jù)本實(shí)施方式,第一檢測(cè)元件9具備支承部26,支承部26將支承基板25支承在空中。由此,能夠使第一檢測(cè)元件9的熱散熱的速度變慢。因此,由于能夠?qū)⒌谝粰z測(cè)元件9的溫度維持為適于太赫茲波15的檢測(cè)的溫度,所以太赫茲波檢測(cè)裝置I能夠高精度地將被照射的太赫茲波15轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0105](5)根據(jù)本實(shí)施方式,支承基板25與第一臂部23以及第二臂部24連接。第一金屬層41的長度比真空中的太赫茲波的波長短。由此,能夠減輕第一檢測(cè)元件9的重量。而且,能夠使第一臂部23以及第二臂部24變細(xì)?;蛘撸軌蚴沟谝槐鄄?3以及第二臂部24變長。由于在第一臂部23以及第二臂部24較細(xì)時(shí)或者在第一臂部23以及第二臂部24較長時(shí)熱難以傳導(dǎo),所以第一檢測(cè)元件9能夠容易地檢測(cè)熱。另外,由于第一金屬層41的長度比ΙΟμπι長,所以能夠使太赫茲波15可靠地反射。因此,由于吸收部42能夠高效地吸收太赫茲波15,所以第一檢測(cè)元件9能夠高靈敏度地檢測(cè)太赫茲波15。
[0106](6)根據(jù)本實(shí)施方式,支承基板25與第一臂部23以及第二臂部24連接。第一金屬層41的長度比太赫茲波15的振幅的2倍的長度短。由此,能夠減輕第一檢測(cè)元件9的重量。而且,能夠使第一臂部23以及第二臂部24變細(xì)?;蛘撸軌蚴沟谝槐鄄?3以及第二臂部24變長。由于在第一臂部23以及第二臂部24較細(xì)時(shí)或者在第一臂部23以及第二臂部24較長時(shí)熱難以傳導(dǎo),所以第一檢測(cè)元件9能夠容易地檢測(cè)熱。另外,由于第一金屬層41的長度比ΙΟμπι長,所以第一檢測(cè)元件9能夠使太赫茲波15可靠地反射。因此,由于吸收部42能夠高效地吸收太赫茲波15,所以第一檢測(cè)元件9能夠高靈敏度地檢測(cè)太赫茲波15。
[0107](7)根據(jù)本實(shí)施方式,太赫茲波15在第一金屬層41與第二金屬層33之間反射地在電介質(zhì)層40中行進(jìn)。因此,由于電介質(zhì)層40可以比波長短,所以能夠縮短吸收部42的長度。結(jié)果,由于能夠減小吸收部42的熱容量,所以第一檢測(cè)元件9能夠高靈敏度地檢測(cè)太赫茲波15。
[0108](第二實(shí)施方式)
[0109]接下來,使用圖8對(duì)太赫茲波檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖8 (a)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖,圖8(b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。圖8(b)是沿著圖8(a)的B — B’線的剖視圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處在于,在第一金屬層41與第二金屬層33之間設(shè)置有金屬柱。另外,對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的點(diǎn),省略說明。
[0110]即,在本實(shí)施方式中,如圖8所示,在太赫茲波檢測(cè)裝置45的第一檢測(cè)元件46中與轉(zhuǎn)換部34重疊地設(shè)置有吸收部47。在吸收部47中,在第二金屬層33上層疊有電介質(zhì)層48以及第一金屬層41。電介質(zhì)層48以與第一實(shí)施方式中的電介質(zhì)層40相同的材質(zhì)成為相同的外形形狀。而且,在俯視基底基板2時(shí),在電介質(zhì)層48的中央設(shè)置有作為柱狀部的金屬柱49。金屬柱49的材質(zhì)成為與第二金屬層33以及第一金屬層41相同的由金屬構(gòu)成的材質(zhì)。而且,金屬柱49連結(jié)第二金屬層33和第一金屬層41。由此,第一金屬層41的熱通過金屬柱49傳導(dǎo)至第二金屬層33。而且,第一金屬層41的熱在金屬柱49、第二金屬層33以及第一布線36中傳導(dǎo)而被從吸收部47除去。因此,由于可抑制熱滯留在吸收部47,所以太赫茲波檢測(cè)裝置45能夠高響應(yīng)性地將太赫茲波15的照射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0111]將金屬柱49的寬度設(shè)為金屬柱寬度49a。金屬柱寬度49a為第一金屬層長41a的1/50以上且1/5以下的長度。并且,金屬柱寬度49a為第二金屬層長33a的1/50以上且1/5以下的長度。而且,在將電介質(zhì)層48的長度設(shè)為電介質(zhì)層長48a時(shí),金屬柱寬度49a為電介質(zhì)層長48a的1/50以上且1/5以下的長度。在金屬柱寬度49a處于該范圍時(shí),吸收部47的熱被除去,能夠不妨礙太赫茲波15被第一金屬層41以及第二金屬層33反射。其中,在第一金屬層41為長方形時(shí),第一金屬層長41a為長邊的長度,在第二金屬層33為長方形時(shí),第二金屬層長33a為長邊的長度。在電介質(zhì)層48是長方形時(shí),電介質(zhì)層長48a為長邊的長度。
[0112]如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,具有以下的效果。
[0113](I)根據(jù)本實(shí)施方式,由于可抑制熱滯留在吸收部47,所以太赫茲波檢測(cè)裝置45能夠高響應(yīng)性地將太赫茲波15的照射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0114](2)根據(jù)本實(shí)施方式,吸收部47的熱被除去,能夠不妨礙太赫茲波15被第一金屬層41以及第二金屬層33反射。
[0115](第三實(shí)施方式)
[0116]接下來,使用圖9以及圖10對(duì)太赫茲波檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖9是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖,圖10是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意側(cè)剖視圖。圖10是沿著圖9的C 一 C’線的剖視圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處在于,在轉(zhuǎn)換部上排列成柵格狀地設(shè)置吸收部。另外,對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的點(diǎn)省略說明。
[0117]S卩,在本實(shí)施方式中,如圖9以及圖10所示,太赫茲波檢測(cè)裝置52在第一像素5中設(shè)置有第一檢測(cè)元件53。第一檢測(cè)元件53具備基底基板2,在基底基板2上豎立設(shè)置有第一柱部17以及第二柱部18。在第一柱部17設(shè)置有第一臂部54,在第二柱部18設(shè)置有第二臂部55。第一臂部54以及第二臂部55對(duì)支承基板56進(jìn)行支承。支承基板56與基底基板2之間成為空洞27。
[0118]在支承基板56上設(shè)置有層疊了第三金屬層57、熱釋電體層58以及第二金屬層59的轉(zhuǎn)換部60。在轉(zhuǎn)換部60的周圍設(shè)置有第二絕緣層61。在第一柱部17的中央設(shè)置有第一貫通電極28,在第二柱部18的中央設(shè)置有第二貫通電極29。第二金屬層59與第一貫通電極28通過第一布線62連接,第三金屬層57與第二貫通電極29通過第二布線63連接。
[0119]在第二金屬層59上以排列成柵格狀的方式設(shè)置有電介質(zhì)層40,在各電介質(zhì)層40上設(shè)置有第一金屬層41。由第二金屬層59、電介質(zhì)層40以及第一金屬層41構(gòu)成吸收部64。以覆蓋各吸收部64的方式設(shè)置有第三保護(hù)層65。其中,在圖9中省略了第三保護(hù)層65。
[0120]照射第一檢測(cè)元件53的太赫茲波15在相鄰的吸收部64之間發(fā)生衍射并進(jìn)入(入射)電介質(zhì)層40。在電介質(zhì)層40中,太赫茲波15在電介質(zhì)層40與第一金屬層41的界面發(fā)生反射,在電介質(zhì)層40與第二金屬層59的界面發(fā)生反射。而且,一邊在排列的吸收部64中反射一邊通過地行進(jìn)。在行進(jìn)的過程中,太赫茲波15的能量被轉(zhuǎn)換為熱。
[0121]吸收部64在行方向以及列方向等間隔地配置。因此,吸收部64的第一金屬層41也等間隔地配置。將第一金屬層41的周期設(shè)為第三周期66。通過使第三周期66比太赫茲波15的波長15a短,能夠使太赫茲波15容易地發(fā)生衍射。并且,通過使第三周期66比太赫茲波15的振幅15c的2倍的長度短,能夠使太赫茲波15容易地發(fā)生衍射。而且,太赫茲波15的能量能夠高效地被電介質(zhì)層40吸收。因此,太赫茲波檢測(cè)裝置52能夠高精度地檢測(cè)太赫茲波15。
[0122]如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,具有以下的效果。
[0123](I)根據(jù)本實(shí)施方式,在轉(zhuǎn)換部60上排列有吸收部64。而且,由于相鄰的吸收部64之間作為狹縫發(fā)揮作用,所以照射太赫茲波檢測(cè)裝置52的太赫茲波15高效地進(jìn)入吸收部64。因此,太赫茲波檢測(cè)裝置52能夠高效地將太赫茲波15的能量轉(zhuǎn)換成熱。結(jié)果,太赫茲波檢測(cè)裝置52能夠高精度地檢測(cè)太赫茲波15的光強(qiáng)度。
[0124](第四實(shí)施方式)
[0125]接下來,使用圖11對(duì)太赫茲波檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖11(a)以及圖11(b)是表示第一檢測(cè)元件的構(gòu)造的示意俯視圖。本實(shí)施方式與第三實(shí)施方式的不同之處在于第一檢測(cè)元件的配置圖案。另外,對(duì)于與第三實(shí)施方式相同的點(diǎn)省略說明。
[0126]如圖11(a)所示,在太赫茲波檢測(cè)裝置68中,第一檢測(cè)元件69以及第一金屬層70具有正六邊形的平面形狀。太赫茲波檢測(cè)裝置68的第一檢測(cè)元件69在俯視基底基板2時(shí)被排列成蜂窩構(gòu)造。由此,能夠緊密地配置第一檢測(cè)元件69。
[0127]在太赫茲波檢測(cè)裝置68中,第一金屬層70的第一方向71上的第一周期71a、相對(duì)于第一方向71傾斜了 60°的第二方向72的第二周期72a、以及相對(duì)于第一方向71傾斜了120°的第三方向73的第三周期73a為相等的周期。因此,與太赫茲波檢測(cè)裝置52相比,太赫茲波檢測(cè)裝置68能夠不取決于極化波的方向地檢測(cè)太赫茲波15。
[0128]如圖11 (b)所示,在太赫茲波檢測(cè)裝置76中,第一檢測(cè)元件77以及第一金屬層78具有正三角形的平面形狀。太赫茲波檢測(cè)裝置76的第一檢測(cè)元件77被排列成在俯視基底基板2時(shí)正三角形的各邊對(duì)置。由此,能夠緊密地配置第一檢測(cè)元件77。
[0129]在太赫茲波檢測(cè)裝置76中,第一金屬層78的第一方向79上的第一周期79a、相對(duì)于第一方向79傾斜了 60°的第二方向80的第二周期80a、以及相對(duì)于第一方向79傾斜了120°的第三方向81的第三周期81a為相等的周期。因此,與太赫茲波檢測(cè)裝置52相比,太赫茲波檢測(cè)裝置76能夠不取決于極化波的方向地檢測(cè)太赫茲波15。
[0130](第五實(shí)施方式)
[0131]接下來,使用圖12以及圖13對(duì)使用了太赫茲波檢測(cè)裝置的成像裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖12(a)是表示成像裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12(b)是表示對(duì)象物在太赫茲波段下的光譜的圖。圖13是表示對(duì)象物的物質(zhì)A、B、以及C的分布的圖像的圖。
[0132]如圖12(a)所示,成像裝置84具備太赫茲波產(chǎn)生部85、太赫茲波檢測(cè)部86以及圖像形成部87。太赫茲波產(chǎn)生部85向?qū)ο笪?8射出太赫茲波15。太赫茲波檢測(cè)部86檢測(cè)透過了對(duì)象物88的太赫茲波15或者被對(duì)象物88反射后的太赫茲波15。圖像形成部87基于太赫茲波檢測(cè)部86的檢測(cè)結(jié)果,生成對(duì)象物88的作為圖像的數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。
[0133]太赫茲波產(chǎn)生部85例如能夠采用使用了量子級(jí)聯(lián)激光器、光電導(dǎo)天線和短脈沖激光器的方式、使用了非線性光學(xué)晶體的差頻產(chǎn)生方式。太赫茲波檢測(cè)部86使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。
[0134]太赫茲波檢測(cè)部86具備第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12,各檢測(cè)元件檢測(cè)不同波長的太赫茲波15。因此,太赫茲波檢測(cè)部86能夠檢測(cè)4種波長的太赫茲波15。成像裝置84是使用第一檢測(cè)元件9以及第二檢測(cè)元件10來檢測(cè)兩種波長的太赫茲波15,來分析對(duì)象物88的裝置。
[0135]成為分光成像的對(duì)象的對(duì)象物88由第一物質(zhì)88a、第二物質(zhì)88b、以及第三物質(zhì)88c構(gòu)成。成像裝置84進(jìn)行該對(duì)象物88的分光成像。太赫茲波檢測(cè)部86檢測(cè)被對(duì)象物88反射后的太赫茲波15。此外,分析所使用的波長的種類也可以是3種以上。由此能夠?qū)Ω喾N類的對(duì)象物88進(jìn)行分析。
[0136]將第一檢測(cè)元件9所檢測(cè)的太赫茲波15的波長設(shè)為第一波長,將第二檢測(cè)元件10所檢測(cè)的波長設(shè)為第二波長。將被對(duì)象物88反射后的太赫茲波15的第一波長的光強(qiáng)度設(shè)為第一強(qiáng)度,將第二波長的光強(qiáng)度設(shè)為第二強(qiáng)度。為了在第一物質(zhì)88a、第二物質(zhì)88b、以及第三物質(zhì)88c中能夠相互顯著地區(qū)別第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度的差分而設(shè)定了第一波長以及第二波長。
[0137]在圖12(b)中,縱軸表示檢測(cè)出的太赫茲波15的光強(qiáng)度,圖中上側(cè)為比下側(cè)強(qiáng)的強(qiáng)度。橫軸表示檢測(cè)出的太赫茲波15的波長,圖中右側(cè)為比左側(cè)長的波長。第一特性線89是表示第一物質(zhì)88a反射的太赫茲波15的波長與光強(qiáng)度的關(guān)系的線。同樣,第二特性線90表示第二物質(zhì)88b的特性,第三特性線91表示第三物質(zhì)88c的特性。在橫軸上明示了第一波長92以及第二波長93的位置。
[0138]在對(duì)象物88是第一物質(zhì)88a時(shí),將由對(duì)象物88反射的太赫茲波15的第一波長92的光強(qiáng)度設(shè)為第一強(qiáng)度89a,將第二波長93的光強(qiáng)度設(shè)為第二強(qiáng)度89b。第一強(qiáng)度89a是第一波長92中的第一特性線89的值,第二強(qiáng)度89b是第二波長93中的第一特性線89的值。從第二強(qiáng)度89b減去第一強(qiáng)度89a后的值即第一波長差為正值。
[0139]同樣,在對(duì)象物88是第二物質(zhì)88b時(shí),將由對(duì)象物88反射后的太赫茲波15的第一波長92的光強(qiáng)度設(shè)為第一強(qiáng)度90a,將第二波長93的光強(qiáng)度設(shè)為第二強(qiáng)度90b。第一強(qiáng)度90a是第一波長92中的第二特性線90的值,第二強(qiáng)度90b是第二波長93中的第二特性線90的值。從第二強(qiáng)度90b減去第一強(qiáng)度90a后值即第二波長差為零。
[0140]在對(duì)象物88是第三物質(zhì)88c時(shí),將由對(duì)象物88反射后的太赫茲波15的第一波長92的光強(qiáng)度設(shè)為第一強(qiáng)度91a,將第二波長93的光強(qiáng)度設(shè)為第二強(qiáng)度91b。第一強(qiáng)度91a是第一波長92中的第三特性線91的值,第二強(qiáng)度91b是第二波長93中的第三特性線91的值。從第二強(qiáng)度91b減去第一強(qiáng)度91a后的值即第三波長差為負(fù)值。
[0141]在成像裝置84進(jìn)行對(duì)象物88的分光成像時(shí),首先太赫茲波產(chǎn)生部85產(chǎn)生太赫茲波15。然后,太赫茲波產(chǎn)生部85將太赫茲波15照射至對(duì)象物88。而且,太赫茲波檢測(cè)部86檢測(cè)由對(duì)象物88反射后的太赫茲波15的光強(qiáng)度。該檢測(cè)結(jié)果被發(fā)送至圖像形成部87。其中,太赫茲波15向?qū)ο笪?8的照射以及被對(duì)象物88反射后的太赫茲波15的檢測(cè)針對(duì)位于檢查區(qū)域的所有對(duì)象物88進(jìn)行。
[0142]圖像形成部87使用太赫茲波檢測(cè)部86的檢測(cè)結(jié)果從第二波長93中的光強(qiáng)度減去第一波長92中的光強(qiáng)度。而且,將相減后的結(jié)果為正值的部位判斷為第一物質(zhì)88a。同樣,將相減后的結(jié)果為零的部位判斷為第二物質(zhì)88b,將相減后的結(jié)果為負(fù)值的部位判斷為第三物質(zhì)88c。
[0143]如圖13所示,另外,在圖像形成部87中,生成表示對(duì)象物88的第一物質(zhì)88a、第二物質(zhì)88b、以及第三物質(zhì)88c的分布的圖像的圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)被從圖像形成部87輸出至未圖不的顯不器,顯不器顯不表不第一物質(zhì)88a、第二物質(zhì)88b、以及第三物質(zhì)88c的分布的圖像。例如,將第一物質(zhì)88a所分布的區(qū)域顯示為黑色,將第二物質(zhì)88b所分布的區(qū)域顯示為灰色,將第三物質(zhì)88c所分布的區(qū)域顯示為白色。如以上所述,在成像裝置84中能夠同時(shí)進(jìn)行構(gòu)成對(duì)象物88的各物質(zhì)的識(shí)別和該各物質(zhì)的分布測(cè)定。
[0144]此外,成像裝置84的用途并不限于上述的說明。例如,對(duì)人照射太赫茲波15來檢測(cè)透過了人或者被人反射的太赫茲波15。在圖像形成部87中,通過進(jìn)行檢測(cè)出的太赫茲波15的檢測(cè)結(jié)果的處理,也能夠辨別該人是否持有手槍、刀具、違法藥物等。太赫茲波檢測(cè)部86使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。因此,成像裝置84能夠具有較高的檢測(cè)靈敏度。
[0145](第六實(shí)施方式)
[0146]接下來,使用圖14對(duì)使用了太赫茲波檢測(cè)裝置的測(cè)量裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖14是表示測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖14所示,測(cè)量裝置96具備產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生部97、太赫茲波檢測(cè)部98以及測(cè)量部99。太赫茲波產(chǎn)生部97向?qū)ο笪?00照射太赫茲波15。太赫茲波檢測(cè)部98檢測(cè)透過對(duì)象物100的太赫茲波15或者被對(duì)象物100反射后的太赫茲波15。太赫茲波檢測(cè)部98使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。測(cè)量部99基于太赫茲波檢測(cè)部98的檢測(cè)結(jié)果,來測(cè)量對(duì)象物100。
[0147]接下來,對(duì)測(cè)量裝置96的使用例進(jìn)行說明。在利用測(cè)量裝置96進(jìn)行對(duì)象物100的光譜測(cè)量時(shí),首先利用太赫茲波產(chǎn)生部97產(chǎn)生太赫茲波15,使該太赫茲波15照射對(duì)象物100。而且,太赫茲波檢測(cè)部98檢測(cè)透過了對(duì)象物100的太赫茲波15或者被對(duì)象物100反射后的太赫茲波15。檢測(cè)結(jié)果被從太赫茲波檢測(cè)部98輸出至測(cè)量部99。其中,太赫茲波15向該對(duì)象物100的照射以及透過了對(duì)象物100的太赫茲波15或者被對(duì)象物100反射后的太赫茲波15的檢測(cè)針對(duì)位于測(cè)量范圍內(nèi)的所有對(duì)象物100進(jìn)行。
[0148]測(cè)量部99根據(jù)檢測(cè)結(jié)果而輸入在構(gòu)成各像素4的第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12中檢測(cè)出的太赫茲波15各自的光強(qiáng)度,來進(jìn)行對(duì)象物100的成分以及其分布等的分析。太赫茲波檢測(cè)部98使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。因此,測(cè)量裝置96能夠具有較高的檢測(cè)靈敏度。
[0149](第七實(shí)施方式)
[0150]接下來,使用圖15對(duì)使用了太赫茲波檢測(cè)裝置的照相機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖15是表示照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖15所示,照相機(jī)103具有太赫茲波產(chǎn)生部104、太赫茲波檢測(cè)部105、存儲(chǔ)部106以及控制部107。太赫茲波產(chǎn)生部104將太赫茲波15照射至對(duì)象物108。太赫茲波檢測(cè)部105檢測(cè)被對(duì)象物108反射后的太赫茲波15或者透過了對(duì)象物108的太赫茲波15。太赫茲波檢測(cè)部105使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。存儲(chǔ)部106存儲(chǔ)太赫茲波檢測(cè)部105的檢測(cè)結(jié)果??刂撇?07控制太赫茲波產(chǎn)生部104、太赫茲波檢測(cè)部105以及存儲(chǔ)部106的動(dòng)作。
[0151]照相機(jī)103具備殼體109,太赫茲波產(chǎn)生部104、太赫茲波檢測(cè)部105、存儲(chǔ)部106以及控制部107被收納在殼體109。照相機(jī)103具備使被對(duì)象物108反射后的太赫茲波15在太赫茲波檢測(cè)部105成像的透鏡110。并且,照相機(jī)103具備用于使太赫茲波產(chǎn)生部104射出的太赫茲波15向殼體109的外部射出的窗部111。透鏡110、窗部111的材質(zhì)由使太赫茲波15透過并折射的硅、石英、聚乙烯等構(gòu)成。此外,窗部111也可以是如狹縫那樣簡單地設(shè)置了開口的結(jié)構(gòu)。
[0152]接下來,對(duì)照相機(jī)103的使用例進(jìn)行說明。在拍攝對(duì)象物108時(shí),首先控制部107使太赫茲波產(chǎn)生部104射出太赫茲波15。將該太赫茲波15照射至對(duì)象物108。然后,被對(duì)象物108反射后的太赫茲波15通過透鏡110在太赫茲波檢測(cè)部105成像,太赫茲波檢測(cè)部105檢測(cè)對(duì)象物108。檢測(cè)結(jié)果被從太赫茲波檢測(cè)部105輸出至存儲(chǔ)部106進(jìn)行存儲(chǔ)。其中,太赫茲波15向?qū)ο笪?08的照射以及被對(duì)象物108反射后的太赫茲波15的檢測(cè)針對(duì)位于拍攝范圍內(nèi)的所有對(duì)象物108進(jìn)行。另外,照相機(jī)103也可以將檢測(cè)結(jié)果例如發(fā)送給個(gè)人計(jì)算機(jī)等外部裝置。個(gè)人計(jì)算機(jī)能夠基于檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行各種處理。
[0153]照相機(jī)103的太赫茲波檢測(cè)部105使用上述所記載的太赫茲波檢測(cè)裝置1、太赫茲波檢測(cè)裝置52、太赫茲波檢測(cè)裝置68以及太赫茲波檢測(cè)裝置76的任意一個(gè)。因此,照相機(jī)103能夠具有較高的檢測(cè)靈敏度。
[0154]另外,本實(shí)施方式并不限于上述的實(shí)施方式,在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠添加各種變更、改進(jìn)。也可以是具有與在上述實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)相同的功能、方法以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu),或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu)。另外,也可以是置換了在上述實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)部分而成的結(jié)構(gòu)。以下對(duì)變形例進(jìn)行敘述。
[0155](變形例I)
[0156]在上述第一實(shí)施方式中,采用了基底基板2與支承基板25之間成為空洞27的構(gòu)造。在轉(zhuǎn)換部34的檢測(cè)靈敏度良好時(shí),也可以在基底基板2設(shè)置轉(zhuǎn)換部34。由于能夠削減制造第一柱部17以及第二柱部18的工序,所以能夠容易地制造太赫茲波檢測(cè)裝置I。
[0157](變形例2)
[0158]在上述第一實(shí)施方式中,在電介質(zhì)層40上層疊有第一金屬層41。第一金屬層41也可以形成柵格狀等。還可以為容易反射太赫茲波15的圖案。
[0159](變形例3)
[0160]在上述第一實(shí)施方式中,在基底基板2上第一檢測(cè)元件9被配置成縱橫排列的柵格狀。只要通過第一檢測(cè)元件9的太赫茲波15向相鄰的第一檢測(cè)元件9行進(jìn)即可,第一檢測(cè)元件9的排列也可以是柵格狀以外的排列圖案。例如,也可以配置成與第四實(shí)施方式中的第一檢測(cè)元件69、第一檢測(cè)元件77的圖案相同的圖案。第一檢測(cè)元件9的排列也可以是除此以外的反復(fù)圖案。
[0161](變形例4)
[0162]在上述第一實(shí)施方式中,設(shè)置了第一檢測(cè)元件9?第四檢測(cè)元件12這4種檢測(cè)元件。檢測(cè)元件的種類也可以是I?3種還可以是5種以上。也可以與想要檢測(cè)的太赫茲波15的波長的數(shù)量相符。
[0163](變形例5)
[0164]在上述第一實(shí)施方式中,成為從吸收部42側(cè)朝向基底基板2行進(jìn)的太赫茲波15在吸收部42發(fā)生衍射的方式。從基底基板2朝向吸收部42行進(jìn)的太赫茲波15在轉(zhuǎn)換部34發(fā)生衍射。在該方式時(shí),由于太赫茲波15也在第一金屬層41和第二金屬層33之間反復(fù)反射,所以電介質(zhì)層40能夠高效地吸收太赫茲波15。
[0165](變形例6)
[0166]上述第二實(shí)施方式中的金屬柱49 (柱狀部)也可以設(shè)置在第三實(shí)施方式中的吸收部64。并且,金屬柱49也可以設(shè)置在第四實(shí)施方式中的第一檢測(cè)元件69以及第一檢測(cè)元件77。并且,金屬柱49也可以設(shè)置在其他圖案形狀的檢測(cè)元件。此時(shí),由于也可抑制熱滯留在吸收部,所以太赫茲波檢測(cè)裝置能夠高響應(yīng)性地將太赫茲波15的照射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。并且,能夠不妨礙太赫茲波15被第一金屬層以及第二金屬層反射。
[0167]附圖標(biāo)記說明:1...太赫茲波檢測(cè)裝置,2...作為基板的基底基板,9...作為檢測(cè)元件的第一檢測(cè)元件,10…作為檢測(cè)元件的第二檢測(cè)元件,11…作為檢測(cè)元件的第三檢測(cè)元件,12…作為檢測(cè)元件的第四檢測(cè)元件,13…作為周期的第一周期,14…作為周期的第二周期,15…太赫茲波,15a…波長,17…作為支承部的第一柱部,18…作為支承部的第二柱部,23…作為臂部以及支承部的第一臂部,24...作為臂部以及支承部的第二臂部,33...第二金屬層,34...轉(zhuǎn)換部,36…作為布線的第一布線,37...作為布線的第二布線,40...電介質(zhì)層,41...第一金屬層,42…吸收部,49…作為柱狀部的金屬柱,84…成像裝置,85、97、104…太赫茲波產(chǎn)生部,86、98、105…太赫茲波檢測(cè)部,87...圖像形成部,88、100、108…對(duì)象物,96…測(cè)量裝置,99...測(cè)量部,103…照相機(jī),106…存儲(chǔ)部。
【權(quán)利要求】
1.一種太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于,具備: 基板、和被排列在所述基板的上方的多個(gè)檢測(cè)元件, 所述檢測(cè)元件具有: 吸收部,其吸收太赫茲波而產(chǎn)生熱;和 轉(zhuǎn)換部,其將由所述吸收部產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 所述吸收部具有: 電介質(zhì)層; 第一金屬層,其設(shè)置在所述電介質(zhì)層的一個(gè)面;以及 第二金屬層,其設(shè)置在所述電介質(zhì)層的另一個(gè)面, 所述多個(gè)檢測(cè)元件被排列成在相鄰的所述吸收部間發(fā)生了衍射的所述太赫茲波入射至所述電介質(zhì)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 所述第一金屬層相互分離地被以規(guī)定的周期排列, 所述周期比被所述吸收部吸收的所述太赫茲波在真空中的波長短。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 所述第二金屬層與對(duì)所述轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的所述電信號(hào)進(jìn)行傳遞的布線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 在所述第一金屬層與所述第二金屬層之間具備從所述第一金屬層向所述第二金屬層傳導(dǎo)熱的由金屬構(gòu)成的柱狀部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 在俯視所述基板時(shí),所述柱狀部的寬度是所述第一金屬層的長度的1/50以上且1/5以下,是所述第二金屬層的長度的1/50以上且1/5以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于,具備: 支承基板,其支承所述吸收部以及所述轉(zhuǎn)換部;和 支承部,其支承所述支承基板使該支承基板與所述基板分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 所述電介質(zhì)層的材質(zhì)是二氧化硅, 所述支承部具有與所述支承基板連接的柱狀的臂部, 在所述支承基板設(shè)置有一個(gè)檢測(cè)元件,所述檢測(cè)元件所排列的方向的所述第一金屬層的長度以及所述電介質(zhì)層的長度比被所述吸收部吸收的所述太赫茲波在真空中的波長短且比10 μ m長。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太赫茲波檢測(cè)裝置,其特征在于, 所述電介質(zhì)層的材質(zhì)是二氧化硅, 所述支承部具有與所述支承基板連接的柱狀的臂部, 在所述支承基板設(shè)置一個(gè)檢測(cè)元件,所述檢測(cè)元件所排列的方向的所述第一金屬層的長度以及所述電介質(zhì)層的長度比被所述吸收部吸收的所述太赫茲波的振幅的2倍的長度短且比10 μ m長。
9.一種照相機(jī),其特征在于,具備: 太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波; 太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從所述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的所述太赫茲波或者被所述對(duì)象物反射后的所述太赫茲波;以及存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)所述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果, 所述太赫茲波檢測(cè)部是權(quán)利要求1?8中任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
10.一種成像裝置,其特征在于,具備: 太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波; 太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從所述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的所述太赫茲波或者被所述對(duì)象物反射后的所述太赫茲波;以及 圖像形成部,其基于所述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果,來生成所述對(duì)象物的圖像, 所述太赫茲波檢測(cè)部是權(quán)利要求1?8中任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
11.一種測(cè)量裝置,其特征在于,具備: 太赫茲波產(chǎn)生部,其產(chǎn)生太赫茲波; 太赫茲波檢測(cè)部,其檢測(cè)從所述太赫茲波產(chǎn)生部射出并透過了對(duì)象物的所述太赫茲波或者被所述對(duì)象物反射后的所述太赫茲波;以及 測(cè)量部,其基于所述太赫茲波檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果來測(cè)量所述對(duì)象物, 所述太赫茲波檢測(cè)部是權(quán)利要求1?8中任意一項(xiàng)所述的太赫茲波檢測(cè)裝置。
【文檔編號(hào)】G01N21/3581GK104236721SQ201410232960
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】富岡纮斗 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社