[发明专利]光导天线、太赫兹波产生装置、拍摄装置、成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及光导天线、太赫兹波产生装置、拍摄装置、成像装置以及计测装置。

背景技术

近些年，具有100GHz以上、30THz以下的频率的电磁波亦即太赫兹波受到关注。能够将太赫兹波用于例如成像、分光计测等各种计测、非破坏性检查等。

产生该太赫兹波的太赫兹波产生装置具有：产生具有亚皮秒（几百飞秒）左右的脉冲宽度的光脉冲（脉冲光）的光源装置和通过被照射由光源装置产生的光脉冲来产生太赫兹波的光导天线。

作为上述光导天线，例如专利文献1公开了具有n型半导体层、i型半导体层以及p型半导体层的pin构造的光导元件（光导天线）。在该光导天线中，在i型半导体层的一面侧设置有n型半导体层，在另一面侧设置有p型半导体层。另外，以n型半导体层和p型半导体层相对于i型半导体层的厚度方向相互偏移的方式配置。此外，太赫兹波朝向与电场的方向垂直的方向射出。

在上述专利文献1所记载的光导天线中，相对于使用低温生长GaAs（LT－GaAs）基板制造出的偶极形状光导天线（PCA），能够使产生的太赫兹波的强度增大10倍左右。

然而，在专利文献1所记载的光导天线中，由于在i型半导体层的一面侧设置有n型半导体层，在另一面侧设置有p型半导体层，所以电场的方向根据制造时的i型半导体层的厚度的偏差而改变，由此存在太赫兹波的射出方向产生偏差的问题。

专利文献1：日本特开2010－50287号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能够抑制射出方向的偏差、并且能够产生高强度的太赫兹波的光导天线、太赫兹波产生装置、拍摄装置、成像装置以及计测装置。

通过下述的本发明来实现这样的目的。

本发明的光导天线是被照射脉冲光来产生太赫兹波的光导天线，具有：第一导电区域，其由包含第一导电型的杂质的半导体材料构成；第二导电区域，其在所述光导天线的俯视时位于相对于所述第一导电区域隔着规定的间隙的位置，并且由包含与所述第一导电型不同的第二导电型的杂质的半导体材料构成；以及半导体区域，其位于所述俯视时的所述第一导电区域和所述第二导电区域之间的所述间隙，并且由与所述第一导电区域的半导体材料相比载流子浓度低的半导体材料或者与所述第二导电区域的半导体材料相比载流子浓度低的半导体材料构成，所述半导体区域的所述间隙中的界面、所述第一导电区域的一方的界面以及所述第二导电区域的一方的界面位于同一面内，位于所述第一导电区域的所述一方的界面的相反侧的另一方的界面和位于所述第二导电区域的所述一方的界面的相反侧的另一方的界面相对于所述半导体区域的所述间隙中的界面位于同一侧。

由此，能够使电场的方向恒定，因而能够抑制太赫兹波的射出方向的偏差，另外，能够产生高强度的太赫兹波。

在本发明的光导天线中，优选上述第一导电区域和上述第二导电区域之间的上述间隙被上述半导体区域填充。

由此，能够产生更高强度的太赫兹波。

在本发明的光导天线中优选为，具有与上述第一导电区域电连接的第一电极，上述第一电极被设置在上述第一导电区域上，在上述俯视时，上述第一电极和上述第一导电区域呈相同形状。

由此，能够减小第一导电区域和第一电极的接触电阻，从而能够降低消耗电力。

在本发明的光导天线中优选为，具有与上述第二导电区域电连接的第二电极，上述第二电极被设置在上述第二导电区域上，在上述俯视时，上述第二电极和上述第二导电区域呈相同形状。

由此，能够减小第二导电区域和第二电极的接触电阻，从而能够降低消耗电力。

在本发明的光导天线中，优选具有绝缘区域，该绝缘区域设置于在上述俯视时，位于上述第一导电区域和上述第二导电区域之间的上述间隙的上述半导体区域的界面上的至少一部分上。

由此，能够更加可靠地防止第一导电区域和第二导电区域之间的间隙中的漏电电流的产生。

在本发明的光导天线中，优选上述半导体材料为Ⅲ－V族化合物半导体。

由此，能够产生更高强度的太赫兹波。

本发明的太赫兹波产生装置具备本发明的光导天线和产生上述脉冲光的光源。

由此，能够提供具有上述本发明的效果的太赫兹波产生装置。

本发明的拍摄装置具备本发明的光导天线、产生上述脉冲光的光源、以及检测从上述光导天线射出且被对象物反射的太赫兹波的太赫兹波检测部。

由此，能够提供具有上述本发明的效果的拍摄装置。