專利名稱：光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置。
背景技術(shù)：
近些年，具有IOOGHz以上、30THz以下的頻率的電磁波亦即太赫茲波受到關(guān)注。能夠?qū)⑻掌澆ㄓ糜诶绯上?、分光計測等各種計測、非破壞性檢查等。產(chǎn)生該太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生裝置具有:產(chǎn)生具有亞皮秒(幾百飛秒)左右的脈沖寬度的光脈沖(脈沖光)的光源裝置和通過被照射由光源裝置產(chǎn)生的光脈沖來產(chǎn)生太赫茲波的光導(dǎo)天線。作為上述光導(dǎo)天線，例如專利文獻(xiàn)I公開了具有η型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及P型半導(dǎo)體層的pin構(gòu)造的光導(dǎo)元件(光導(dǎo)天線)。在該光導(dǎo)天線中，在i型半導(dǎo)體層的一面?zhèn)仍O(shè)置有η型半導(dǎo)體層，在另一面?zhèn)仍O(shè)置有P型半導(dǎo)體層。另外，以η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層相對于i型半導(dǎo)體層的厚度方向相互偏移的方式配置。此外，太赫茲波朝向與電場的方向垂直的方向射出。在上述專利文獻(xiàn)I所記載的光導(dǎo)天線中，相對于使用低溫生長GaAs (LT 一 GaAs)基板制造出的偶極形狀光導(dǎo)天線(PCA)，能夠使產(chǎn)生的太赫茲波的強度增大10倍左右。然而，在專利文獻(xiàn)I所記載 的光導(dǎo)天線中，由于在i型半導(dǎo)體層的一面?zhèn)仍O(shè)置有η型半導(dǎo)體層，在另一面?zhèn)仍O(shè)置有P型半導(dǎo)體層，所以電場的方向根據(jù)制造時的i型半導(dǎo)體層的厚度的偏差而改變，由此存在太赫茲波的射出方向產(chǎn)生偏差的問題。專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 50287號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制射出方向的偏差、并且能夠產(chǎn)生高強度的太赫茲波的光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置。通過下述的本發(fā)明來實現(xiàn)這樣的目的。本發(fā)明的光導(dǎo)天線是被照射脈沖光來產(chǎn)生太赫茲波的光導(dǎo)天線，具有:第一導(dǎo)電區(qū)域，其由包含第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成；第二導(dǎo)電區(qū)域，其在所述光導(dǎo)天線的俯視時位于相對于所述第一導(dǎo)電區(qū)域隔著規(guī)定的間隙的位置，并且由包含與所述第一導(dǎo)電型不同的第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成；以及半導(dǎo)體區(qū)域，其位于所述俯視時的所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的所述間隙，并且由與所述第一導(dǎo)電區(qū)域的半導(dǎo)體材料相比載流子濃度低的半導(dǎo)體材料或者與所述第二導(dǎo)電區(qū)域的半導(dǎo)體材料相比載流子濃度低的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述間隙中的界面、所述第一導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面以及所述第二導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面位于同一面內(nèi)，位于所述第一導(dǎo)電區(qū)域的所述一方的界面的相反側(cè)的另一方的界面和位于所述第二導(dǎo)電區(qū)域的所述一方的界面的相反側(cè)的另一方的界面相對于所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述間隙中的界面位于同一側(cè)。由此，能夠使電場的方向恒定，因而能夠抑制太赫茲波的射出方向的偏差，另外，能夠產(chǎn)生高強度的太赫茲波。在本發(fā)明的光導(dǎo)天線中，優(yōu)選上述第一導(dǎo)電區(qū)域和上述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的上述間隙被上述半導(dǎo)體區(qū)域填充。由此，能夠產(chǎn)生更高強度的太赫茲波。在本發(fā)明的光導(dǎo)天線中優(yōu)選為，具有與上述第一導(dǎo)電區(qū)域電連接的第一電極，上述第一電極被設(shè)置在上述第一導(dǎo)電區(qū)域上，在上述俯視時，上述第一電極和上述第一導(dǎo)電區(qū)域呈相同形狀。由此，能夠減小第一導(dǎo)電區(qū)域和第一電極的接觸電阻，從而能夠降低消耗電力。在本發(fā)明的光導(dǎo)天線中優(yōu)選為，具有與上述第二導(dǎo)電區(qū)域電連接的第二電極，上述第二電極被設(shè)置在上述第二導(dǎo)電區(qū)域上，在上述俯視時，上述第二電極和上述第二導(dǎo)電區(qū)域呈相同形狀。由此，能夠減小第二導(dǎo)電區(qū)域和第二電極的接觸電阻，從而能夠降低消耗電力。在本發(fā)明的光導(dǎo)天線中，優(yōu)選具有絕緣區(qū)域，該絕緣區(qū)域設(shè)置于在上述俯視時，位于上述第一導(dǎo)電區(qū)域和上述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的上述間隙的上述半導(dǎo)體區(qū)域的界面上的至少一部分上。由此，能夠更加可靠地防止第一導(dǎo)電區(qū)域和第二導(dǎo)電區(qū)域之間的間隙中的漏電電流的產(chǎn)生。在本發(fā)明的光導(dǎo)天線中，優(yōu)選上述半導(dǎo)體材料為III一 V族化合物半導(dǎo)體。

由此，能夠產(chǎn)生更高強度的太赫茲波。本發(fā)明的太赫茲波產(chǎn)生裝置具備本發(fā)明的光導(dǎo)天線和產(chǎn)生上述脈沖光的光源。由此，能夠提供具有上述本發(fā)明的效果的太赫茲波產(chǎn)生裝置。本發(fā)明的拍攝裝置具備本發(fā)明的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生上述脈沖光的光源、以及檢測從上述光導(dǎo)天線射出且被對象物反射的太赫茲波的太赫茲波檢測部。由此，能夠提供具有上述本發(fā)明的效果的拍攝裝置。本發(fā)明的成像裝置具備本發(fā)明的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生上述脈沖光的光源、檢測從上述光導(dǎo)天線射出且透過對象物或者被上述對象物反射的太赫茲波的太赫茲波檢測部、以及根據(jù)上述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來生成上述對象物的圖像的圖像形成部。由此，能夠提供具有上述本發(fā)明的效果的成像裝置。本發(fā)明的計測裝置具備本發(fā)明的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生上述脈沖光的光源、檢測從上述光導(dǎo)天線射出且透過對象物或者被上述對象物反射的太赫茲波的太赫茲波檢測部、以及根據(jù)上述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來計測上述對象物的計測部。由此，能夠提供具有上述本發(fā)明的效果的計測裝置。


圖1是表示本發(fā)明的太赫茲波產(chǎn)生裝置(光導(dǎo)天線)的第一實施方式的圖。圖2是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的俯視圖。圖3是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的η型半導(dǎo)體層以及P型半導(dǎo)體層的俯視圖。圖4是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光源裝置的剖面立體圖。
圖5是沿圖4中的A —A線的剖視圖。圖6是沿圖4中的B —B線的剖視圖。圖7是用于說明圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的制造方法的I個例子的剖視圖。圖8是用于說明圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的制造方法的I個例子的剖視圖。圖9是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第二實施方式的剖視圖。圖10是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第三實施方式的剖視圖。圖11是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第四實施方式的剖視圖。圖12是用于說明圖11所示的光導(dǎo)天線的制造方法的I個例子的剖視圖。圖13是表示本發(fā)明的成像裝置的實施方式的框圖。圖14是表示圖13所示的成像裝置的太赫茲波檢測裝置的俯視圖。圖15是表示對象物在太赫茲頻段的頻譜的曲線圖。圖16是表示對象物的物質(zhì)A、B以及C的分布的圖像的圖。圖17是表示本發(fā)明的計測裝置的實施方式的框圖。圖18是表示本發(fā)明的拍攝裝置的實施方式的框圖。圖19是表示本發(fā)明的拍攝裝置的實施方式的簡要立體圖。
具體實施例方式以下，結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。第一實施方式圖1是表示本發(fā)明的太赫茲波產(chǎn)生裝置的第一實施方式的圖。在該圖1中，示出光導(dǎo)天線的沿圖2中的S — S線的剖視圖、光源裝置的框圖。圖2是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的俯視圖，圖3是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的η型半導(dǎo)體層以及P型半導(dǎo)體層的俯視圖，圖4是圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光源裝置的剖面立體圖，圖5是沿圖4中的A — A線的剖視圖，圖6是沿圖4中的B — B線的剖視圖，圖7以及圖8是用于說明圖1所示的太赫茲波產(chǎn)生裝置的光導(dǎo)天線的制造方法的I個例子的剖視圖。此外，以下將圖1、圖4 圖8中的上側(cè)作為“上”、將下側(cè)作為“下”來進(jìn)行說明。如圖1所示，太赫茲波產(chǎn)生裝置I具有:產(chǎn)生作為激勵光的光脈沖(脈沖光)的光源裝置3、和通過被照射在光源裝置3中所產(chǎn)生的光脈沖來產(chǎn)生太赫茲波的光導(dǎo)天線2。此夕卜，所謂太赫茲波指頻率為IOOGHz以上、30ΤΗζ以下的電磁波，特別是指300GHz以上、3THz以下的電磁波。如圖4 圖6所示，在本實施方式中，光源裝置3具有:光脈沖產(chǎn)生部4，其產(chǎn)生光脈沖；第一脈沖壓縮部5，其對在光脈沖產(chǎn)生部4中所產(chǎn)生的光脈沖進(jìn)行脈沖壓縮；第二脈沖壓縮部7，其對在第一脈沖壓縮部5執(zhí)行了脈沖壓縮的光脈沖進(jìn)行脈沖壓縮；以及放大部6，其放大光脈沖。 放大部6被設(shè)置在第一脈沖壓縮部5的前級或者第一脈沖壓縮部5與第二脈沖壓縮部7之間，而在圖示的構(gòu)成中，放大部6被設(shè)置在第一脈沖壓縮部5和第二脈沖壓縮部7之間。由此，在第一脈沖壓縮部5進(jìn)行了脈沖壓縮的光脈沖被放大部6放大，被放大部6放大后的光脈沖在第二脈沖壓縮部7進(jìn)行脈沖壓縮。另外，不對從光源裝置3射出的光脈沖的脈沖寬度(半值寬度)進(jìn)行特別限定，但優(yōu)選為If秒以上、800f秒以下，尤其優(yōu)選為IOf秒以上、200f秒以下。另外，將從光源裝置3射出的光脈沖的頻率設(shè)定為與后述的光導(dǎo)天線2的i型半導(dǎo)體層24的帶隙對應(yīng)的頻率以上。另外，光脈沖產(chǎn)生部4例如能夠使用DBR激光器、DFB激光器、鎖模激光器等所謂的半導(dǎo)體激光器。不對在該光脈沖產(chǎn)生部4中所產(chǎn)生的光脈沖的脈沖寬度進(jìn)行特別限定，但優(yōu)選為Ip秒以上、IOOp秒以下。另外，第一脈沖壓縮部5進(jìn)行基于可飽和吸收的脈沖壓縮。即，第一脈沖壓縮部5具有可飽和吸收體，通過該可飽和吸收體來壓縮光脈沖，從而減小該脈沖寬度。另外，第二脈沖壓縮部7進(jìn)行基于群速度色散補償?shù)拿}沖壓縮。即，第二脈沖壓縮部7具有群速度色散補償介質(zhì)，在本實施方式中具有耦合波導(dǎo)構(gòu)造，通過該耦合波導(dǎo)構(gòu)造壓來縮光脈沖，從而減小該脈沖寬度。另外，光源裝置3的光脈沖產(chǎn)生部4、第一脈沖壓縮部5、放大部6以及第二脈沖壓縮部7被一體化，即集成于同一基板上。

具體而言，光源裝置3具有:作為半導(dǎo)體基板的基板31、設(shè)置于基板31上的包層32、設(shè)置于包層32上的有源層33、設(shè)置于有源層33上的波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34、設(shè)置于波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34上的包層35、設(shè)置于包層35上的接觸層36、設(shè)置于波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34上的絕緣層37、設(shè)置于基板31的表面的包層32側(cè)的電極38、以及設(shè)置于接觸層36和絕緣層37的表面的包層35側(cè)的電極391、392、393、394、395。另夕卜，在光脈沖產(chǎn)生部4的波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34與包層35之間設(shè)置有衍射光柵30。此外，不限于將導(dǎo)波路構(gòu)成工序用蝕刻停止層設(shè)置在有源層的正上面，例如也可以設(shè)置于包層中。此外，不對各部的構(gòu)成材料進(jìn)行特別限定，但作為一個例子，作為基板31、接觸層36例如能夠分別列舉GaAs等。另外，作為包層32、35、波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34、衍射光柵30例如分別能夠列舉AlGaAs等。另外，作為有源層33例如能夠列舉采用了被稱作多量子阱的量子效應(yīng)的構(gòu)成等。具體而言，作為有源層33，例如能夠列舉將阱層(GaAs阱層)和勢壘層(AlGaAs勢壘層)交替且多層地設(shè)置而成的多量子阱等構(gòu)成的被稱作分布折射率型多量子阱的構(gòu)造等。另外，在圖示的構(gòu)成中，光源裝置3中的波導(dǎo)由包層32、有源層33、波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34以及包層35構(gòu)成。另外，包層35僅在波導(dǎo)的上部被設(shè)置成與該波導(dǎo)對應(yīng)的形狀。另外，通過蝕刻去除包層35的不需要的部分來形成包層35。此外，根據(jù)制造方法不同，也可以省略波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層34。另外，包層35以及接觸層36分別是兩個兩個地設(shè)置。一方的包層35以及接觸層36構(gòu)成光脈沖產(chǎn)生部4、第一脈沖壓縮部5、放大部6以及第二脈沖壓縮部7的一部分，且連續(xù)設(shè)置，另一方的包層35以及接觸層36構(gòu)成第二脈沖壓縮部7的一部分。即，在第二脈沖壓縮部7設(shè)置有一對包層35和一對接觸層36。另外，以與光脈沖產(chǎn)生部4的包層35對應(yīng)的方式設(shè)置有電極391，另外，以與第一脈沖壓縮部5的包層35對應(yīng)的方式設(shè)置有電極392，另外，以與放大部6的包層35對應(yīng)的方式設(shè)置有電極393，另外，以分別與第二脈沖壓縮部7的2個包層35對應(yīng)的方式設(shè)置有電極394以及395。此外，電極38是光脈沖產(chǎn)生部4、第一脈沖壓縮部5、放大部6以及第二脈沖壓縮部7的共用電極。而且，利用電極38和電極391構(gòu)成光脈沖產(chǎn)生部4的一對電極，另外，由電極38和電極392構(gòu)成第一脈沖壓縮部5的一對電極,另外，由電極38和電極393構(gòu)成放大部6的一對電極，另外，由電極38和電極394、電極38和電極395構(gòu)成第二脈沖壓縮部7的兩對電極。此外，在圖示的構(gòu)成中，光源裝置3的整體形狀呈長方體，但當(dāng)然并不限定于此。另外，不對光源裝置3的尺寸進(jìn)行特別限定，但例如能夠設(shè)為Imm以上IOmm以下X0.5mm以上5_以下X0.1mm以上1_以下。此外，當(dāng)然在本發(fā)明中，光源裝置的構(gòu)成不限于上述的構(gòu)成。接下來，對光導(dǎo)天線2進(jìn)行說明。如圖1以及圖2所示， 光導(dǎo)天線2具有η型半導(dǎo)體層(第一導(dǎo)電區(qū)域)22、產(chǎn)生太赫茲波的i型半導(dǎo)體層(半導(dǎo)體區(qū)域)24、P型半導(dǎo)體層(第二導(dǎo)電區(qū)域)23、以及構(gòu)成一對電極的電極28 (第一電極)和電極(第二電極)29。i型半導(dǎo)體層24支承η型半導(dǎo)體層22、P型半導(dǎo)體層23、電極28以及29，兼作主要承擔(dān)剛性的基板。即，在i型半導(dǎo)體層24上設(shè)置有η型半導(dǎo)體層22以及P型半導(dǎo)體層23，在η型半導(dǎo)體層22上有設(shè)置電極28，在ρ型半導(dǎo)體層23上設(shè)置有電極29。此外，i型半導(dǎo)體層24也可以不兼作基板，而是光導(dǎo)天線2另外具有基板，并僅在需要的部位設(shè)置i型半導(dǎo)體層。在圖示的構(gòu)成中，i型半導(dǎo)體層24的形狀在從光脈沖入射的方向觀察時呈四邊形。此外，i型半導(dǎo)體層24的形狀不限于四邊形，除此之外，例如能夠列舉圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形等其他多邊形等。以下，將“從光脈沖入射的方向觀察時”或者“從各半導(dǎo)體層的層厚方向觀察時”也稱作“俯視”。該i型半導(dǎo)體層24由半導(dǎo)體材料構(gòu)成。構(gòu)成該i型半導(dǎo)體層24的半導(dǎo)體材料優(yōu)選是本征半導(dǎo)體，但也可以少量含有P型雜質(zhì)、η型雜質(zhì)。換句話說，i型半導(dǎo)體層24在包含η型雜質(zhì)的情況下，可以說與η型半導(dǎo)體層22相比，載流子濃度低，另外在包含P型雜質(zhì)的情況下，可以說與P型半導(dǎo)體層23相比，載流子濃度低。此外，優(yōu)選i型半導(dǎo)體層24在包含η型雜質(zhì)、ρ型雜質(zhì)的任意一種的情況下，與η型半導(dǎo)體層22以及ρ型半導(dǎo)體層23相t匕，載流子濃度低。具體而言，優(yōu)選i型半導(dǎo)體層24的載流子濃度為IXlO18 / cm3以下，尤其優(yōu)選為IXlO12 / Cm3 以上、I X IO18 / cm3 以下，更加優(yōu)選為 IXlO12 / cm3 以上、I X IO16 / cm3 以下。另外，η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23被隔著規(guī)定的間隙(帶隙)25而配置在i型半導(dǎo)體層24上。由此，俯視時，i型半導(dǎo)體層24的至少一部分被配置在η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23之間的間隙25。在本實施方式中，在該間隙25配置i型半導(dǎo)體層24的一部分，該間隙25被i型半導(dǎo)體層24的一部分填充。能夠產(chǎn)生更高強度的太赫茲波。此夕卜，在該太赫茲波產(chǎn)生裝置I中，在光源裝置3中產(chǎn)生的光脈沖會經(jīng)由上述間隙25照射至位于該間隙25內(nèi)的i型半導(dǎo)體層24。因此，間隙25中的i型半導(dǎo)體層24的表面(與空氣層的界面)構(gòu)成光脈沖入射的入射面。具體而言，η型半導(dǎo)體層22的光脈沖的入射側(cè)的面221 (與電極28的界面:一方的界面)、P型半導(dǎo)體層23的光脈沖的入射側(cè)的面231 (與電極29的界面:一方的界面)以及i型半導(dǎo)體層24的位于間隙25的部位的光脈沖的入射側(cè)的面241 (—方的界面)被配置在同一平面(同一面)內(nèi)。而且，與面221對置的η型半導(dǎo)體層22的太赫茲波的射出側(cè)的面222 (與i型半導(dǎo)體層24的界面:另一方的界面)、與面231對置的ρ型半導(dǎo)體層23的太赫茲波的射出側(cè)的面232 (與i型半導(dǎo)體層24的界面:另一方的界面)被配置在同一平面內(nèi)。即，η型半導(dǎo)體層22的一方的界面和ρ型半導(dǎo)體層23的一方的界面被配置同一面內(nèi)，η型半導(dǎo)體層22的另一方的界面和ρ型半導(dǎo)體層23的另一方的界面相對于上述的同一平面(i型半導(dǎo)體層24的間隙25中的面241)而配置在同一側(cè)。以下，將光脈沖的入射側(cè)的面也稱作“入射側(cè)的面”，將太赫茲波的射出側(cè)的面也稱作“射出側(cè)的面”。另外，η型半導(dǎo)體層22由包含η型(第一導(dǎo)電型)的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。優(yōu)選η型半導(dǎo)體層22的載流子濃度(雜質(zhì)濃度)為IXlO17 / cm3以上，尤其優(yōu)選為1X102° / cm3以上，更加優(yōu)選為I X 102° / cm3以上、IXlO25 / cm3以下。此外，對η型雜質(zhì)不進(jìn)行特別限定，例如能夠列舉S1、Ge、S、Se等。另外，ρ型半導(dǎo)體層23由包含P型(第二導(dǎo)電型)的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。優(yōu)選P型半導(dǎo)體層23的載流子濃度為IXlO17 / cm3以上，尤其優(yōu)選為1X102° / cm3以上，更加優(yōu)選為1X102° / cm3以上、IXlO25 / cm3以下。此外，對ρ型雜質(zhì)不進(jìn)行特別限定，例如能夠列舉Zn、Mg、C等。此外，例如能夠分別通過利用離子注入法、擴散法等向i型半導(dǎo)體層24摻雜ρ型雜質(zhì)來形成η型半導(dǎo)體層22以及ρ型半導(dǎo)體層23。即，η型半導(dǎo)體層22或者ρ型半導(dǎo)體層23成為沿i型半導(dǎo)體層24的表面將η型或者ρ型的雜質(zhì)注入到規(guī)定的深度的區(qū)域，所以能夠形成層狀的η型或者ρ型半導(dǎo)體區(qū)域。作為η型半導(dǎo)體層22、ρ型半導(dǎo)體層23、i型半導(dǎo)體層24的半導(dǎo)體材料分別不進(jìn)行特別限定，能夠使用各種材料，但優(yōu)選III一 V族化合物半導(dǎo)體。另外，作為III一 V族化合物半導(dǎo)體不進(jìn)行特別限定，例如能夠列舉GaAs、InP> InAs> InSb等。通過利用這樣的η型半導(dǎo)體層22、i型半導(dǎo)體層24以及ρ型半導(dǎo)體層23的pin構(gòu)造，耐壓提高，由此能夠形成大的電場，由此，能夠產(chǎn)生高強度的太赫茲波。另外，由于η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23的位置關(guān)系恒定而與i型半導(dǎo)體層24的厚度無關(guān)，所以能夠使電場的方向恒定，由此，能夠使太赫茲波的射出方向恒定。對η型半導(dǎo)體層22以及P型半導(dǎo)體層23的形狀不分別進(jìn)行特別限定，但在本實施方式中，如圖3 (a)所示，η型半導(dǎo)體層22由呈帶狀的帶狀部224、和被設(shè)置于帶狀部224的中途即中間部且向P型半導(dǎo)體層23側(cè)突出的突出部223構(gòu)成。另外，如圖3 (b)所示，也可以將突出部223設(shè)置在帶狀部224的端部。在圖示的構(gòu)成中，突出部223的形狀俯視時呈四邊形。此外，突出部223的形狀不限定于四邊形，除此之外，例如能夠列舉圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形等其他的多邊形等。 另外，在本實施方式中，ρ型半導(dǎo)體層23呈使η型半導(dǎo)體層22反轉(zhuǎn)而成的形狀。即，如圖3 (a)所示，ρ型半導(dǎo)體層23由呈帶狀的帶狀部234、和設(shè)置于帶狀部234的中途即中間部且向η型半導(dǎo)體層22側(cè)突出的突出部233構(gòu)成。另外，如圖3 (b)所示，也可以將突出部233設(shè)置在帶狀部234的端部。在圖示的構(gòu)成中，突出部233的形狀俯視時呈四邊形。此外，突出部233的形狀不限定于四邊形，除此之外，例如能夠列舉圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形等其他的多邊形等。此外，以η型半導(dǎo)體層22的帶狀部224和ρ型半導(dǎo)體層23的帶狀部234平行的方式配置η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23。另外，對η型半導(dǎo)體層22的厚度dl以及ρ型半導(dǎo)體層23的厚度d2不進(jìn)行特別限定，而是根據(jù)各種條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但優(yōu)選為IOnm以上Ιμπι以下。此外，η型半導(dǎo)體層22的厚度dl和ρ型半導(dǎo)體層23的厚度d2可以相同，也可以不同，但在本實施方式中設(shè)定為相同。另外，對η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23之間的間隙25的距離(間隙距離)d不進(jìn)行特別限定，而是根據(jù)各種條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但優(yōu)選為I μ m以上、10 μ m以下。另外，對η型半導(dǎo)體層22的突出部223的寬度wl以及P型半導(dǎo)體層23的突出部233的寬度《2不進(jìn)行特別限定，而是根據(jù)各種條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，優(yōu)選為I ym以上、10 μ m以下。此外，η型半導(dǎo)體層22的突出部223的寬度wl和ρ型半導(dǎo)體層23的突出部233的寬度《2可以相同，也可以不同，但在本實施方式中設(shè)定成相同。電極28被設(shè)置于η型半導(dǎo)體層22上。S卩，電極28與η型半導(dǎo)體層22接觸，并與該η型半導(dǎo)體層22電連接。另外，電極29被設(shè)置于ρ型半導(dǎo)體層23上。即，電極29與ρ型半導(dǎo)體層23接觸，并與該P型半導(dǎo)體層23電連接。

另外，對電極28以及29的形狀不分別進(jìn)行特別限定，但在本實施方式中，電極28和η型半導(dǎo)體層22呈相同形狀。由此，能夠減小電極28和η型半導(dǎo)體層22的接觸電阻，從而能夠降低消耗電力。具體而言，電極28由呈帶狀且作為布線發(fā)揮功能的帶狀部282、和被設(shè)置于帶狀部282的中途即中間部且向電極29側(cè)突出的突出部281構(gòu)成。在圖示的構(gòu)成中，突出部281的形狀俯視時呈四邊形。此外，突出部281的形狀不限定為四邊形，除此之外，例如能夠列舉圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形等其他的多邊形等。另外，在本實施方式中，電極29和ρ型半導(dǎo)體層23呈相同形狀。由此，能夠減小電極29和ρ型半導(dǎo)體層23的接觸電阻，從而能夠降低消耗電力。即，電極29呈使η型半導(dǎo)體層22反轉(zhuǎn)而成的形狀。具體而言，電極29由呈帶狀且作為布線發(fā)揮功能的帶狀部292、和被設(shè)置于帶狀部292的中途即中間部且向電極28側(cè)突出的突出部291構(gòu)成。在圖示的構(gòu)成中，突出部291的形狀俯視時呈四邊形。此外，突出部291的形狀不限定為四邊形，除此之外，例如能夠列舉圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形等其他多邊形等。此外，以電極28的帶狀部282和電極29的帶狀部292平行的方式配置電極28和電極29。此外，在電極28以及29上分別經(jīng)由未圖示的焊盤、導(dǎo)線、連接器等電連接電源裝置18，在該電極28和電極29之間以電極28側(cè)為正的方式施加直流電壓。接下來，對太赫茲波產(chǎn)生裝置I的光導(dǎo)天線2的制造方法的I個例子進(jìn)行說明。首先，如圖7 (a)所示，在i型半導(dǎo)體層24的上表面形成抗蝕層81，并去除i型半導(dǎo)體層24的上表面的形成ρ型半導(dǎo)體層23的部位的抗蝕層81。接下來，如圖7 (b)所示，例如通過離子注入法、擴散法等向i型半導(dǎo)體層24摻雜P型雜質(zhì)。由此，形成P型半導(dǎo)體層23。然后，去除抗蝕層81。接下來，如圖7 (C)所示，在i型半導(dǎo)體層24以及ρ型半導(dǎo)體層23的上表面形成抗蝕層82，并去除i型半導(dǎo)體層24的上表面的形成η型半導(dǎo)體層22的部位的抗蝕層82。接下來，如圖7 (d)所示，例如通過離子注入法、擴散法等向i型半導(dǎo)體層24摻雜η型雜質(zhì)。由此,形成η型半導(dǎo)體層22。然后，去除抗蝕層82。接下來，如圖8 (a)所示，在i型半導(dǎo)體層24、ρ型半導(dǎo)體層23以及η型半導(dǎo)體層22的上表面形成抗蝕層83，并去除ρ型半導(dǎo)體層23以及η型半導(dǎo)體層22的上表面的抗蝕層83，僅在i型半導(dǎo)體層24的上表面保留抗蝕層83。接下來，如圖8 (b)所示，在P型半導(dǎo)體層23、η型半導(dǎo)體層22以及抗蝕層83的上表面形成金屬層84。該金屬層84的構(gòu)成材料與電極28、29的構(gòu)成材料相同。接下來，如圖8 (c)所示，將抗蝕層83與形成于其上表面的金屬層84 —起去除。由此，形成電極28、29。如上所述那樣制造光導(dǎo)天線2。接下來，對太赫茲波產(chǎn)生裝置I的作用進(jìn)行說明。在太赫茲波產(chǎn)生裝置I中， 首先，在光源裝置3的光脈沖產(chǎn)生部4產(chǎn)生光脈沖。在光脈沖產(chǎn)生部4產(chǎn)生的光脈沖的脈沖寬度比目標(biāo)的脈沖寬度大。在該光脈沖產(chǎn)生部4產(chǎn)生的光脈沖通過波導(dǎo)，按照第一脈沖壓縮部5、放大部6、第二脈沖壓縮部7的順序依次通過。首先，在第一脈沖壓縮部5對光脈沖進(jìn)行基于可飽和吸收的脈沖壓縮，減小光脈沖的脈沖寬度。接下來，在放大部6放大光脈沖。最后，在第二脈沖壓縮部7對光脈沖進(jìn)行基于群速度色散補償?shù)拿}沖壓縮，進(jìn)一步減小光脈沖的脈沖寬度。這樣一來，產(chǎn)生目標(biāo)的脈沖寬度的光脈沖并從第二脈沖壓縮部7射出。從光源裝置3射出的光脈沖照射至光導(dǎo)天線2的間隙25中的i型半導(dǎo)體層24的表面，在該i型半導(dǎo)體層24產(chǎn)生太赫茲波。該太赫茲波從i型半導(dǎo)體層24的下表面，即從射出面射出。如以上說明那樣，根據(jù)該太赫茲波產(chǎn)生裝置1，通過pin構(gòu)造，耐壓提高，由此能夠形成大的電場，因而能夠產(chǎn)生高強度的太赫茲波。另外，由于η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23的位置關(guān)系恒定而與i型半導(dǎo)體層24的厚度無關(guān)，所以能夠使電場的方向恒定，由此能夠使太赫茲波的射出方向恒定。另外，光源裝置3具有第一脈沖壓縮部5、放大部6以及第二脈沖壓縮部7，所以能夠?qū)崿F(xiàn)光源裝置3的小型化、進(jìn)而實現(xiàn)太赫茲波產(chǎn)生裝置I的小型化，而且能夠產(chǎn)生所希望的波高以及所希望的脈沖寬度的光脈沖，由此，能夠可靠地產(chǎn)生所希望的太赫茲波。此外，在本實施方式中，俯視時，電極28和η型半導(dǎo)體層22呈相同形狀，但電極28和η型半導(dǎo)體層22也可以不呈相同形狀。另外，在本實施方式中，俯視時，電極29和P型半導(dǎo)體層23呈相同形狀，但電極29和P型半導(dǎo)體層23也可以不呈相同形狀。作為具體例，例如也可以省略η型半導(dǎo)體層22的帶狀部224而由突出部223構(gòu)成η型半導(dǎo)體層22。同樣，也可以省略ρ型半導(dǎo)體層23的帶狀部234而由突出部233構(gòu)成ρ型半導(dǎo)體層23。另外，例如還可以省略電極28的突出部281而由帶狀部282構(gòu)成電極28。同樣，還可以省略電極29的突出部291而由帶狀部292構(gòu)成電極29。
另外，例如還可以省略η型半導(dǎo)體層22的帶狀部224而由突出部223構(gòu)成η型半導(dǎo)體層22，省略電極28的突出部281而由帶狀部282構(gòu)成電極28。同樣也可以省略ρ型半導(dǎo)體層23的帶狀部234而由突出部233構(gòu)成ρ型半導(dǎo)體層23，省略電極29的突出部291而由帶狀部292構(gòu)成電極29。第二實施方式圖9是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第二實施方式的剖視圖。此外，以下將圖9中的上側(cè)作為“上”，將下側(cè)作為“下”來進(jìn)行說明。以下，以與上述的第一實施方式的不同點為中心對第二實施方式進(jìn)行說明，對相同的事項省略其說明。如圖9所示，在第二實施方式的光導(dǎo)天線2中，電極28和η型半導(dǎo)體層22呈不同的形狀，另外電極29和ρ型半導(dǎo)體層23也呈不同的形狀。即，將η型半導(dǎo)體層22的 突出部223在圖9中的左右方向上的長度設(shè)定為比電極28的突出部281在圖9中的左右方向上的長度長，另外，將P型半導(dǎo)體層23的突出部233在圖9中的左右方向上的長度設(shè)定為比電極29的突出部291在圖9中的左右方向上的長度長。由此，能夠更加可靠地防止η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23之間的間隙25中的漏電電流的產(chǎn)生。根據(jù)該光導(dǎo)天線2，也能夠得到與上述的第一實施方式相同的效果。此外，也能夠?qū)⒃摰诙嵤┓绞綉?yīng)用于后述的第三以及第四實施方式。第三實施方式圖10是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第三實施方式的剖視圖。此外，以下將圖10中的上側(cè)作為“上”、下側(cè)作為“下”來進(jìn)行說明。以下，以與上述的第一實施方式的不同點為中心對第三實施方式進(jìn)行說明，對相同的事項省略其說明。如圖10所示，在第三實施方式的光導(dǎo)天線2中，η型半導(dǎo)體層22的射出側(cè)的面222(與i型半導(dǎo)體層24的界面:一方的界面)、ρ型半導(dǎo)體層23的射出側(cè)的面232 (與i型半導(dǎo)體層24的界面:一方的界面)以及i型半導(dǎo)體層24的入射側(cè)的面241 (—方的界面)被配置在同一平面(同一面)內(nèi)。而且，η型半導(dǎo)體層22的入射側(cè)的面221 (與電極28的界面:另一方的界面)和P型半導(dǎo)體層23的入射側(cè)的面231 (與電極29的界面:另一方的界面)被配置在同一平面內(nèi)。此外，例如能夠通過外延生長法等在i型半導(dǎo)體層24上分別形成η型半導(dǎo)體層22以及P型半導(dǎo)體層23。即，由于沿i型半導(dǎo)體層24的表面以規(guī)定的厚度形成η型半導(dǎo)體層22或者ρ型半導(dǎo)體層23，所以能夠形成層狀的η型或者ρ型半導(dǎo)體區(qū)域。根據(jù)該光導(dǎo)天線2，也能夠得到與上述的第一實施方式相同的效果。此外，也能夠?qū)⒃摰谌龑嵤┓绞綉?yīng)用于后述的第四實施方式。第四實施方式圖11是表示本發(fā)明的光導(dǎo)天線的第四實施方式的剖視圖，圖12是用于說明圖11所示的光導(dǎo)天線的制造方法的I個例子的剖視圖。此外，以下，將圖11以及圖12中的上側(cè)作為“上”、下側(cè)作為“下”來進(jìn)行說明。以下，以與上述的第一實施方式的不同點為中心對第四實施方式進(jìn)行說明，對相同的事項省略其說明。如圖11所示，在第四實施方式的光導(dǎo)天線2中，在電極28、29、n型半導(dǎo)體層22和P型半導(dǎo)體層23之間的間隙25中的i型半導(dǎo)體層24上設(shè)置有覆蓋它們的絕緣層(絕緣區(qū)域)26。另外，在電極28的帶狀部282上的絕緣層26上設(shè)置有缺口部261，帶狀部282的一部分露出，由此形成了導(dǎo)通焊盤部。同樣，在電極29的帶狀部292上的絕緣層26上設(shè)置有缺口部262，帶狀部292的一部分露出，由此形成了導(dǎo)通焊盤部。通過該絕緣層26，能夠更加可靠地防止間隙25中的漏電電流的產(chǎn)生。另外，能夠防止i型半導(dǎo)體層24的腐蝕等。此外，作為絕緣層26的構(gòu)成材料，若為絕緣材料則不進(jìn)行特別限定，例如能夠列舉Si02、SiN、SiON、Al2O3等金屬氧化物等。接下來，對光導(dǎo)天線2的制造方法的I個例子進(jìn)行說明。此外，如圖8 (c)所示，將抗蝕層83與形成于其上面的金屬層84 —起去除，在形成電極28、29之前，與上述的第一實施方式相同，省略到此的制造方法的說明。接下來，如圖12 (a)所示，在電極28、29、η型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23之間的間隙25中的i型半導(dǎo)體層24的上表面整體形成絕緣層26。接下來，如圖12 (b)所示，在絕緣層26的上表面形成抗蝕層85，并去除絕緣層26的上表面的形成缺口部261以及262的部位的抗蝕層85。接下來，如圖12 (C)所示，將抗蝕層85作為掩膜從上面?zhèn)葘嵤┪g刻。然后，去除抗蝕層85。這樣一來，在電極28的帶狀部282上的絕緣層26上形成缺口部261，另外在電極29的帶狀部292上的絕緣層26形成缺口部262。如上所述那樣制造光導(dǎo)天線2。根據(jù)該光導(dǎo)天線2，也能夠得到與上述的第一實施方式相同的效果。此外，在本實施方式中，絕緣層26整體除了電極28、29的導(dǎo)通焊盤部以外，還被設(shè)置在電極28、29、n型半導(dǎo)體層22和ρ型半導(dǎo)體層23之間的間隙25中的i型半導(dǎo)體層24上，但并不局限于此，也可以設(shè)置在配置于i型半導(dǎo)體層24的間隙25的部位上的至少一部分。成像裝置的實施方式圖13是表示本發(fā)明的成像裝置的實施方式的框圖，圖14是表示圖13所示的成像裝置的太赫茲波檢測部的俯視圖，圖15是表示對象物在太赫茲頻段的頻譜的曲線圖，圖16是表示對象物的物質(zhì)A、B以及C的分布的圖像的圖。如圖13所示，成像裝置100具備:產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生部9、檢測從太赫茲波產(chǎn)生部9射出且透過對象物150或者被對象物150反射的太赫茲波的太赫茲波檢測部
11、以及根據(jù)太赫茲波檢測部11的檢測結(jié)果生成對象物150的圖像即圖像數(shù)據(jù)的圖像形成部12。此外，太赫茲波產(chǎn)生部9與上述的太赫茲波產(chǎn)生裝置相同，所以省略其說明。 另外，作為太赫茲波檢測部11，例如使用具備供目的波長的太赫茲波通過的濾波器15和檢測通過了濾波器15的上述目的波長的太赫茲波的檢測部17的部件。另外，例如使用將太赫茲波轉(zhuǎn)換為熱量進(jìn)行檢測的部件，即、使用將太赫茲波轉(zhuǎn)換為熱量并能夠檢測該太赫茲波的能量(強度)的部件作為檢測部17。作為這樣的檢測部，例如能夠列舉焦電傳感器、測輻射熱計等。此外，太赫茲波檢測部11當(dāng)然不限于上述的構(gòu)成。
另外，濾波器15具有二維配置的多個像素(單位濾波器部)16。即各像素16被配置成行列狀。另外，各像素16具有供相互不同波長的太赫茲波通過的多個區(qū)域，即具有所通過的太赫茲波的波長(以下也稱“通過波長”)相互不同的多個區(qū)域。此外，在圖示的構(gòu)成中，各像素16具有第一區(qū)域161、第二區(qū)域162、第三區(qū)域163以及第四區(qū)域164。另外，檢測部17具有分別與濾波器15的各像素16的第一區(qū)域161、第二區(qū)域162、第三區(qū)域163以及第四區(qū)域164對應(yīng)地設(shè)置的第一單位檢測部171、第二單位檢測部172、第三單位檢測部173以及第四單位檢測部174。各第一單位檢測部171、各第二單位檢測部172、各第三單位檢測部173以及各第四單位檢測部174分別將通過了各像素16的第一區(qū)域161、第二區(qū)域162、第三區(qū)域163以及第四區(qū)域164的太赫茲波轉(zhuǎn)換成熱量進(jìn)行檢測。由此，在各像素16的每一像素中，能夠分別可靠地檢測4個目的波長的太赫茲波。接下來，對成像裝置100的使用例進(jìn)行說明。首先，成為分光成像的對象的對象物150由3種物質(zhì)A、B以及C構(gòu)成。成像裝置100進(jìn)行該對象物150的分光成像。另外這里，作為一個例子，太赫茲波檢測部11檢測被對象物150反射了的太赫茲波。在太赫茲波檢測部11的濾波器15的各像素16中，使用第一區(qū)域161以及第二區(qū)域 162。另外，在將第一區(qū)域161的 通過波長設(shè)為λ 1，將第二區(qū)域162的通過波長設(shè)為λ 2,將被對象物150反射了的太赫茲波的波長λ I的成分的強度設(shè)為α I,將波長λ 2的成分的強度設(shè)為α 2時，以利用物質(zhì)Α、物質(zhì)B和物質(zhì)C能夠相互顯著地區(qū)別該強度α 2和強度α I的差值(α 2 — α I)的方式設(shè)定上述第一區(qū)域161的通過波長λ I以及第二區(qū)域162的通過波長λ 2。如圖15所示，在物質(zhì)A中，被對象物150反射了的太赫茲波的波長λ 2的成分的強度α 2和波長λ I的成分的強度α I的差值(α 2 — α I)為正值。另外，在物質(zhì)B中，強度α 2和強度α I的差值(α 2 — α I)為零。另外,在物質(zhì)C中，強度α 2和強度α I的差值(α 2 — α I)為負(fù)值。在利用成像裝置100進(jìn)行對象物150的分光成像時，首先利用太赫茲波產(chǎn)生部9產(chǎn)生太赫茲波，朝對象物150照射該太赫茲波。然后,利用太赫茲波檢測部11將被對象物150反射的太赫茲波作為α I以及α 2進(jìn)行檢測。向圖像形成部12發(fā)送該檢測結(jié)果。此夕卜，針對對象物150的整體進(jìn)行向該對象物150照射太赫茲波以及檢測被對象物150反射了太赫茲波。在圖像形成部12中，根據(jù)上述檢測結(jié)果求出通過了濾波器15的第二區(qū)域162的太赫茲波的波長λ 2的成分的強度α 2和通過了第一區(qū)域161的太赫茲波的波長λ I的成分的強度α I的差值(α 2 — α I)。而且，將在對象物150中，上述差值為正值的部位判定為物質(zhì)Α，上述差值為零的部位判定為物質(zhì)B，上述差值為負(fù)值的部位判定為物質(zhì)C，并進(jìn)行確定。另外，在圖像形成部12中，如圖16所示，創(chuàng)建表示對象物150的物質(zhì)Α、B以及C的分布的圖像的圖像數(shù)據(jù)。將該圖像數(shù)據(jù)從圖像形成部12發(fā)送至未圖示的顯示器，在該顯示器顯示表示對象物150的物質(zhì)Α、Β以及C的分布的圖像。該情況下，例如，將對象物150的物質(zhì)A分布的區(qū)域顏色區(qū)分顯示成黑色，物質(zhì)B分布的區(qū)域顏色區(qū)分顯示成灰色，將物質(zhì)C分布的區(qū)域顏色區(qū)分顯示成白色。在該成像裝置100中，如上所述，能夠同時進(jìn)行構(gòu)成對象物150的各物質(zhì)的鑒定和該各物質(zhì)的分布測定。此外，成像裝置100的用途并不局限于上述，例如通過向人照射太赫茲波，檢測通過此人或者被此人反射了的太赫茲波，在圖像形成部12中進(jìn)行處理，從而能夠判別該人是否持有槍支、刀具、違法藥物等。計測裝置的實施方式圖17是表示本發(fā)明的計測裝置的實施方式的框圖。以下，對計測裝置的實施方式，以與上述的成像裝置的實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明，對相同的事項標(biāo)注與上述的實施方式相同的符號，省略其詳細(xì)的說明。如圖17所示，計測裝置200具備:產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生部9、檢測從太赫茲波產(chǎn)生部9射出且透過對象物160或者被對象物160反射了的太赫茲波的太赫茲波檢測部11以及根據(jù)太赫茲波檢測部11的檢測結(jié)果來計測對象物160的計測部13。接下來，對計測裝置200的使用例進(jìn)行說明。在利用計測裝置200進(jìn)行對象物160的分光計測時，首先，利用太赫茲波產(chǎn)生部9產(chǎn)生太赫茲波，并朝對象物160照射該太赫茲波。然后，利用太赫茲波檢測部11檢測透過對象物160或者被對象物160反射了的太赫茲波。向計測部13發(fā)送該檢測結(jié)果。此外，對對象物160的整體進(jìn)行向該對象物160照射太赫茲波以及檢測透過對象物160或者被對象物160反射了的太赫茲波。在計測部13中，根據(jù)上述檢測結(jié)果把握通過了濾波器15的第一區(qū)域161、第二區(qū)域162、第三區(qū)域163以及第四區(qū)域164的太赫茲波的各自的強度，進(jìn)行對象物160的成分以及其分布的分析等。拍攝裝置的實施方式圖18是表示本發(fā)明的拍攝裝置的實施方式的框圖。另外，圖19示出表示本發(fā)明的拍攝裝置的實施方式的簡要立體圖。以下，針對拍攝裝置的實施方式，以與上述的成像裝置的實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明，對相同的事項標(biāo)注與上述的實施方式相同的符號，省略其詳細(xì)的說明。如圖18以及圖19所示，拍攝裝置300具備:產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生部9、對從太赫茲波產(chǎn)生部9射出且被對象物170反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部11、以及存儲部14。而且，這些各部被收納在拍攝裝置300的框體310。另外，拍攝裝置300具備:使被對象物170反射了的太赫茲波收斂(成像)于太赫茲波檢測部11的透鏡(光學(xué)系統(tǒng))320和用于使在太赫茲波產(chǎn)生部9中產(chǎn)生的太赫茲波向框體310的外部射出的窗部330。透鏡320、窗部330由使太赫茲波透過、折射的硅、石英、聚乙烯等部件構(gòu)成。此外，也可以使窗部330像狹縫那樣是僅設(shè)置有開口的構(gòu)成。接下來，對拍攝裝置300的使用例進(jìn)行說明。 在利用拍攝裝置300拍攝對象物170時，首先利用太赫茲波產(chǎn)生部9產(chǎn)生太赫茲波，朝對象物170照射該太赫茲波。然后,利用透鏡320使被對象物170反射了的太赫茲波收斂(成像)于太赫茲波檢測部11并進(jìn)行檢測。將該檢測結(jié)果發(fā)送至存儲部14進(jìn)行存儲。此外，針對對象物170的整體進(jìn)行向該對象物170照射太赫茲波以及檢測被對象物170反射了的太赫茲波。另外，也能夠?qū)⑸鲜鰴z測結(jié)果例如發(fā)送至個人計算機等外部裝置。在個人計算機中，能夠根據(jù)上述檢測結(jié)果進(jìn)行各處理。以上，根據(jù)圖示的實施方式對本發(fā)明的光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，能夠?qū)⒏鞑康臉?gòu)成置換成具有相同功能的任意的構(gòu)成。另外，可以在本發(fā)明中附加其他的任意的構(gòu)成物。另外，本發(fā)明可以是組合了上述各實施方式中的任意2個以上的構(gòu)成(特征)的裝置。另外，在上述實施方式中，使第一導(dǎo)電區(qū)域為η型半導(dǎo)體層，使第二導(dǎo)電區(qū)域為ρ型半導(dǎo)體層，但在本發(fā)明中并不局限于此，可以使第一導(dǎo)電區(qū)域為P型半導(dǎo)體層，使第二導(dǎo)電區(qū)域為η型半導(dǎo)體層。另外，在本發(fā)明中，在光源裝置中光脈沖產(chǎn)生部也可以獨立。符號說明 I…太赫茲波產(chǎn)生裝置；2…光導(dǎo)天線；22...η型半導(dǎo)體層；221…入射側(cè)的面；222…射出側(cè)的面；223…突出部；224…帶狀部；23...ρ型半導(dǎo)體層；231…入射側(cè)的面；232…射出側(cè)的面；233…突出部；234…帶狀部；24... 型半導(dǎo)體層；241…入射側(cè)的面；25…間隙；26…絕緣層；261、262…缺口部；28…電極；281…突出部；282…帶狀部；29…電極；291…突出部；292…帶狀部；3…光源裝置;30…衍射光柵;31…基板；32、35…包層；33…有源層；34…波導(dǎo)構(gòu)成工序用蝕刻停止層；36…接觸層；37…絕緣層;38、391 395...電極；4…光脈沖產(chǎn)生部；5…第一脈沖壓縮部；6…放大部；7…第二脈沖壓縮部；81、82、83、85…抗蝕層；84...金屬層；9…太赫茲波產(chǎn)生部；11…太赫茲波檢測部；12...圖像形成部；13…計測部；14...存儲部；15…濾波器；16...像素；161…第一區(qū)域；162…第二區(qū)域；163…第三區(qū)域；164…第四區(qū)域；17…檢測部；171…第一單位檢測部；172…第二單位檢測部；173…第三單位檢測部；174…第四單位檢測部；18...電源裝置；100…成像裝置；150、160、170…對象物；200…計測裝置；300…拍攝裝置;310…框體;320…透鏡；330…窗部。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)天線，其特征在于， 是被照射脈沖光從而產(chǎn)生太赫茲波的光導(dǎo)天線，具有: 第一導(dǎo)電區(qū)域，其由包含第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成； 第二導(dǎo)電區(qū)域，其在俯視所述光導(dǎo)天線時，位于相對于所述第一導(dǎo)電區(qū)域隔著規(guī)定的間隙的位置，并且由包含與所述第一導(dǎo)電型不同的第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成；以及 半導(dǎo)體區(qū)域，其位于所述俯視時的所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的所述間隙，并且由與所述第一導(dǎo)電區(qū)域的半導(dǎo)體材料相比載流子濃度低的半導(dǎo)體材料或者與所述第二導(dǎo)電區(qū)域的半導(dǎo)體材料相比載流子濃度低的半導(dǎo)體材料構(gòu)成， 所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述間隙中的界面、所述第一導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面以及所述第二導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面位于同一面內(nèi)， 位于所述第一導(dǎo)電區(qū)域的所述一方的界面的相反側(cè)的另一方的界面和位于所述第二導(dǎo)電區(qū)域的所述一方的界面的相反側(cè)的另一方的界面相對于所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述間隙中的界面位于同一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)天線，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電區(qū) 域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的所述間隙被所述半導(dǎo)體區(qū)域填充。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)天線，其特征在于， 具有與所述第一導(dǎo)電區(qū)域電連接的第一電極， 所述第一電極被設(shè)置在所述第一導(dǎo)電區(qū)域上， 在所述俯視時，所述第一電極和所述第一導(dǎo)電區(qū)域呈相同形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)天線，其特征在于， 具有與所述第二導(dǎo)電區(qū)域電連接的第二電極， 所述第二電極被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電區(qū)域上， 在所述俯視時，所述第二電極和所述第二導(dǎo)電區(qū)域呈相同形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)天線，其特征在于， 具有絕緣區(qū)域，該絕緣區(qū)域設(shè)置于在所述俯視時位于所述第一導(dǎo)電區(qū)域和所述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的所述間隙的所述半導(dǎo)體區(qū)域的界面上的至少一部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)天線，其特征在于， 所述半導(dǎo)體材料是III一 V族化合物半導(dǎo)體。
7.一種太赫茲波產(chǎn)生裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1所記載的光導(dǎo)天線和產(chǎn)生所述脈沖光的光源。
8.一種太赫茲波產(chǎn)生裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求2所記載的光導(dǎo)天線和產(chǎn)生所述脈沖光的光源。
9.一種太赫茲波產(chǎn)生裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求5所記載的光導(dǎo)天線和產(chǎn)生所述脈沖光的光源。
10.一種拍攝裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源以及對從所述光導(dǎo)天線射出且被對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部。
11.一種拍攝裝置，其特征在于，具備:權(quán)利要求2所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源以及對從所述光導(dǎo)天線射出且被對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部。
12.一種拍攝裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求5所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源以及對從所述光導(dǎo)天線射出且被對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部。
13.一種成像裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過了對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來生成所述對象物的圖像的圖像形成部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像裝置，其特征在于， 所述圖像形成部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來生成所述對象物的圖像。
15.一種成像裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求2所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過了對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來生成所述對象物的圖像的圖像形成部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像裝置，其特征在于， 所述圖像形成部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來生成所述對象物的圖像。
17.一種成像裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求5所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過了對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來生成所述對象物的圖像的圖像形成部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像裝置，其特征在于， 所述圖像形成部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來生成所述對象物的圖像。
19.一種計測裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來計測所述對象物的計測部。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計測裝置，其特征在于， 所述計測部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來計測所述對象物。
21.一種計測裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求2所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來計測所述對象物的計測部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計測裝置，其特征在于， 所述計測部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來計測所述對象物。
23.一種計測裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求5所記載的光導(dǎo)天線、產(chǎn)生所述脈沖光的光源、對從所述光導(dǎo)天線射出且透過對象物或者被所述對象物反射了的太赫茲波進(jìn)行檢測的太赫茲波檢測部以及根據(jù)所述太赫茲波檢測部的檢測結(jié)果來計測所述對象物的計測部。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計測裝置，其特征在于， 所述計測部使用由所述太赫茲波檢測部檢測出的所述太赫茲波的強度來計測所述對象物。
全文摘要
本發(fā)明涉及光導(dǎo)天線、太赫茲波產(chǎn)生裝置、拍攝裝置、成像裝置以及計測裝置。光導(dǎo)天線是被照射脈沖光從而產(chǎn)生太赫茲波的光導(dǎo)天線，具有第一導(dǎo)電區(qū)域，其由第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體材料構(gòu)成；第二導(dǎo)電區(qū)域，其處于相對于上述第一導(dǎo)電區(qū)域隔著規(guī)定的間隙的位置并且由第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體材料構(gòu)成；以及半導(dǎo)體區(qū)域，其位于上述第一導(dǎo)電區(qū)域和上述第二導(dǎo)電區(qū)域之間的上述間隙，上述半導(dǎo)體區(qū)域的上述間隙中的界面、上述第一導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面以及上述第二導(dǎo)電區(qū)域的一方的界面位于同一面內(nèi)，上述第一導(dǎo)電區(qū)域的另一方的界面和上述第二導(dǎo)電區(qū)域的另一方的界面相對于上述半導(dǎo)體區(qū)域的上述間隙中的界面位于同一側(cè)。
文檔編號H01S1/02GK103219631SQ20131001556
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者竹中敏 申請人:精工愛普生株式會社