太赫兹波检测装置、照相机、图像装置以及测量装置制造方法及图纸

技术编号:10811244 阅读:88 留言:0更新日期:2014-12-24 16:37
本发明专利技术提供太赫兹波检测装置、照相机、图像装置以及测量装置。太赫兹波检测装置在检测太赫兹波时也能够精度良好地将太赫兹波转换为电信号。该太赫兹波检测装置具备底基板(2)、和在底基板(2)上排列的多个第一检测元件(9),第一检测元件(9)具有:第一金属层(21),其设置于底基板(2);支承基板(26),其与第一金属层(21)分离地设置;电介质层(31),其设置于支承基板(26),并且吸收太赫兹波而产生热量;转换部(35),其层叠有第二金属层(32)、热电体层(33)、第三金属层(34)并设置于电介质层(31),并且将在电介质层(31)产生的热量转换为电信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供太赫兹波检测装置、照相机、图像装置以及测量装置。太赫兹波检测装置在检测太赫兹波时也能够精度良好地将太赫兹波转换为电信号。该太赫兹波检测装置具备底基板(2)、和在底基板(2)上排列的多个第一检测元件(9),第一检测元件(9)具有:第一金属层(21),其设置于底基板(2);支承基板(26),其与第一金属层(21)分离地设置;电介质层(31),其设置于支承基板(26),并且吸收太赫兹波而产生热量;转换部(35),其层叠有第二金属层(32)、热电体层(33)、第三金属层(34)并设置于电介质层(31),并且将在电介质层(31)产生的热量转换为电信号。【专利说明】太赫兹波检测装置、照相机、图像装置以及测量装置
本专利技术涉及太赫兹波检测装置、照相机、图像装置以及测量装置。
技术介绍
实际应用吸收光转换为热量并将热量转换为电信号的光传感器。而且,专利文献I公开了一种提高了针对特定波长的灵敏度的光传感器。根据专利文献1,光传感器具备吸收光并产生热量的吸收部、和将热量转换为电信号的转换部。 吸收部呈立方体的形状,在吸收部的一面以规定的周期格子状地设置有凹凸。照射至吸收部的光衍射或者散射而产生光的多重吸收。而且,吸收部吸收特定的波长的光。由此,吸收部能够对特定波长的光的光强度反应而将光转换为热量。在一个吸收部设置有一个转换部。而且,转换部将吸收部的温度的变化转换为电信号。该特定的波长采用4μπι左右的波长,凹凸的周期为1.5 μ m左右。 近年来,具有10GHz以上30THz以下的频率的电磁波亦即太赫兹波备受关注。太赫兹波例如能够应用于图像、光谱测量等各种测量、非破坏检查等。 专利文献1:日本特开2013-44703号公报 太赫兹波为波长为30 μ m?Imm长的光。检测太赫兹波时在专利文献I的方式中光传感器变大。于是,吸收部的热容变大所以反应速度变慢,光传感器成为检测精度低的传感器。因此,期望检测太赫兹波时也能够将其精度良好地转换为电信号的太赫兹波检测装置。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的课题而完成的,能够作为以下的方式或者应用例实现。 应用例I 本应用例所涉及的太赫兹波检测装置的特征在于,具备:基板;以及多个检测元件,上述多个检测元件在上述基板上排列,上述检测元件具有:第一金属层,其设置于上述基板;支承基板,其与上述第一金属层分离地设置;吸收部,其设置于上述支承基板,并且吸收太赫兹波并产生热量;以及转换部,其层叠有第二金属层、热电体层、以及第三金属层并设置于上述吸收部,并且将在上述吸收部产生的热量转换为电信号。 根据本应用例,太赫兹波检测装置具备基板,且在基板上隔着空洞而排列有检测元件。检测元件具备吸收部和转换部。吸收部吸收太赫兹波并产生热量。吸收部与照射于吸收部的太赫兹波的量对应地产生热量。转换部将在吸收部产生的热量转换为电信号。因此,转换部将与照射于吸收部的太赫兹波的量对应的电信号输出。 空洞、支承基板以及吸收部成为被第一金属层与第二金属层夹持的状态。在太赫兹波射入吸收部时,太赫兹波在吸收部以及空洞行进。太赫兹波被第一金属层与第二金属层反射。而且,被第一金属层与第二金属层反射的太赫兹波在吸收部的内部行进的过程中能量被吸收部吸收并转换为热量。因此,照射太赫兹波检测装置的太赫兹波被吸收部高效地吸收并将能量转换为热量。 吸收部成为被第一金属层与第二金属层夹持的状态。在太赫兹波射入吸收部时,太赫兹波在吸收部、支承基板以及支承基板与第一金属层之间的空间行进。太赫兹波被第一金属层与第二金属层反射。而且,被第一金属层与第二金属层反射的太赫兹波在吸收部的内部行进的过程中能量被吸收部吸收并转换为热量。因此,照射太赫兹波检测装置的太赫兹波高效地被吸收部吸收并将能量转换为热量。其结果,太赫兹波检测装置能够高效地吸收照射的太赫兹波并精度良好地将该太赫兹波转换为电信号。 应用例2 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,上述多个检测元件以使上述太赫兹波在邻接的上述转换部之间衍射的方式排列。 根据本应用例,排列有多个检测元件,所以也排列有多个转换部。而且,邻接的转换部之间作为狭缝发挥作用。因此,太赫兹波在邻接的转换部之间衍射并改变行进方向,从而进入第一金属层与第二金属层之间。其结果,太赫兹波检测装置能够高效地吸收照射的太赫兹波并精度良好地将该太赫兹波转换为电信号。 应用例3 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,上述第二金属层的排列的周期比在上述吸收部吸收的上述太赫兹波在真空中的波长短。 根据本应用例,第二金属层以比在吸收部吸收的太赫兹波在真空中的波长更小的周期配置。此时,由于邻接的第二金属层之间的间隔狭窄,所以太赫兹波容易衍射。因此,容易使太赫兹波进入第一金属层与第二金属层之间。 应用例4 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,上述检测元件具备支承部,该支承部包括与上述支承基板连接的柱状的臂部,并且以使上述支承基板与上述基板分离的方式支承上述支承基板,沿上述检测元件排列的方向上的上述第二金属层的长度以及上述吸收部的长度,比使上述吸收部吸收的上述太赫兹波在真空中的波长短并且比10 μ m 长。 根据本应用例,吸收部被支承基板支承,且在支承基板连接有臂部。第二金属层的长度以及吸收部的长度比真空中的太赫兹波的波长短。由此,能够使吸收部减轻重量,所以能够使臂部变细。或者,能够使臂部变长。由于在臂部较细时或者臂部较长时,热量难以传导,所以检测元件能够容易检测热量。另外,第二金属层的长度比1ym长。由此,由于太赫兹波被第一金属层以及第二金属层多重反射,所以吸收部能够高效地吸收太赫兹波。其结果,检测元件能够灵敏度良好地检测太赫兹波。 应用例5 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,沿上述检测元件排列的方向上的上述第二金属层的长度以及上述吸收部的长度比被上述吸收部吸收的上述太赫兹波的振幅的两倍的长度短。 根据本应用例,吸收部被支承基板支承,且在支承基板连接有臂部。第二金属层的长度以及吸收部的长度比太赫兹波的振幅的两倍的长度短。另外,在太赫兹波为椭圆偏振光时,太赫兹波的振幅表示椭圆的长轴方向的振幅。由此,由于能够使吸收部减轻重量,所以能够使臂部变细。或者,能够使臂部变长。由于在臂部较细时或者臂部较长时,热量难以传导,所以检测元件能够容易检测热量。另外,第二金属层的长度比1ym长。由此,由于太赫兹波被第一金属层以及第二金属层多重反射,所以吸收部能够高效地吸收太赫兹波。其结果,检测元件能够灵敏度良好地检测太赫兹波。 应用例6 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,上述吸收部的材质包括氧化错、钛酸钡、氧化铪、娃酸铪中的任一个。 根据本应用例,吸收部的材质包括氧化锆、钛酸钡、氧化铪、硅酸铪中的任一个。氧化锆、钛酸钡、氧化铪、硅酸铪为介电常数高的材质。因此,吸收部使太赫兹波产生介电损耗而能够高效地使太赫兹波的能量转换为热量。 应用例7 上述应用例所涉及的太赫兹波检测装置中,其特征在于,上述支承基板的主要材料为硅。 根据本应用例,支承基板的主要材料为硅。由于硅以及硅化合物是电介质,所以支本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太赫兹波检测装置,其特征在于,具备:基板;以及多个检测元件,所述多个检测元件排列在所述基板上,所述检测元件具有:第一金属层,其设置于所述基板;支承基板,其与所述第一金属层分离地设置;吸收部,其设置于所述支承基板,吸收太赫兹波并产生热量;以及转换部,其层叠有第二金属层、热电体层、以及第三金属层并设置于所述吸收部,并且将在所述吸收部产生的热量转换为电信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:富冈纮斗
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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