[发明专利]光导天线、照相机、成像装置以及计测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光导天线、照相机、成像装置、以及计测装置。

背景技术

近年来，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。太赫兹波能够使用于例如成像、分光计测等各种计测、非破坏检查等。

产生该太赫兹波的太赫兹波产生装置例如具有产生具有亚皮秒(几百飞秒)左右的脉冲宽度的光脉冲的光脉冲产生装置、和通过被照射由光脉冲产生装置产生的光脉冲来产生太赫兹波的光导天线(Photo Conductive Antenna：PCA)。

例如专利文献1中记载了一种具备半绝缘性GaAs基板、半绝缘性GaAs基板上利用低温MBE(分子束外延生长)法所形成的GaAs(LT－GaAs)层、和形成在LT－GaAs层上的一对电极的光导天线。并且，专利文献1中记载了由LT－GaAs层激励出的自由载流子被偏压的电场加速而使电流流动，因该电流的变化而产生太赫兹波。

期望在上述那样的光导天线中所产生的太赫兹波的强度较大，由此，能够实现例如检测灵敏度较高的照相机、成像装置、计测装置。

专利文献1：日本特开2009－124437号公报

已知在光导天线中所产生的太赫兹波的强度取决于光导天线中载流子移动的(渡越)层的载流子迁移率。即，该层的载流子迁移率越大，在光导天线中所产生的太赫兹波的强度越大。

在专利文献1的光导天线中，由于LT－GaAs层的载流子迁移率(电子迁移率)小到100cm²/Vs～150cm²/Vs，所以存在不能够产生光电流的时间变化小、强度较大的太赫兹波的情况。因此，存在无法实现检测灵敏度较高的照相机、成像装置、计测装置的情况。

发明内容

本发明的几个方式的目的之一在于提供一种与以往相比提高载流子迁移率、产生强度较大的太赫兹波的光导天线。另外，本发明的几个方式的目的之一在于提供一种包括上述光导天线的照相机、成像装置、以及计测装置。

本发明所涉及的光导天线是被照射光脉冲而产生太赫兹波的光导天线，包括：第1层，其被照射上述光脉冲而形成载流子；第2层，其位于上述第1层上方、且具有比上述第1层的载流子迁移率大的载流子迁移率；以及第1电极以及第2电极，其位于上述第2层上方、且向上述第2层施加电压。

在这样的光导天线中，分别设置形成载流子的层、和载流子因施加电压而移动的层。因此，在这样的光导天线中，能够在第1层形成多数的载流子，并且载流子能够在载流子迁移率较大的第2层中移动。因此，在这样的光导天线中，能够提高载流子移动的层的载流子迁移率，并能够产生(放射)强度较大的太赫兹波。

此外，在本发明所涉及的记载中，例如“特定物(以下，称为“A”)的“上方”形成其它特定物(以下，称为“B”)”等使用“上方”这个用语的情况下，作为包括在A上直接形成B的情况、和在A上经由其它物形成B的情况，使用“上方”这个用语。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第1层可以由半绝缘性基板构成。

在这样的光导天线中，能够产生强度较大的太赫兹波。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第1层可以由GaAs构成。

在这样的光导天线中，能够在第1层形成多数的载流子。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第1层可以由硅构成。

在这样的光导天线中，例如与第1层由GaAs构成的情况相比，能够廉价地形成基板，并且能够以通用的半导体制造工序形成，所以能够实现低成本化。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第2层可以由以碳为主成分的材料构成。

在这样的光导天线中，能够产生强度较大的太赫兹波。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第2层可以由石墨烯构成。

在这样的光导天线中，与使用由LT－GaAs层、半绝缘性GaAs构成的层作为载流子移动的层的情况相比，能够提高载流子移动的层的载流子迁移率。

在本发明所涉及的光导天线中，上述第2层可以包括碳纳米管。

在这样的光导天线中，与使用由LT－GaAs层、半绝缘性GaAs构成的层作为载流子移动的层的情况相比，能够提高载流子移动的层的载流子迁移率。

在本发明所涉及的光导天线中，可以包括位于上述第2层与上述第1电极之间、以及上述第2层与上述第2电极之间的绝缘层。

在这样的光导天线中，能够提高耐压。其结果在这样的光导天线中，能够具有较高的可靠性。