太赫兹器件制造技术

依照本发明专利技术的一个方面，提供一种太赫兹器件。上述太赫兹器件包括半导体衬底、太赫兹元件和第一整流元件。上述太赫兹元件配置于上述半导体衬底上。上述第一整流元件与上述太赫兹元件并联电连接。

Terahertz device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太赫兹器件
本专利技术涉及一种太赫兹器件。
技术介绍
近年来，晶体管等电子器件的微小化不断发展，其大小成为纳米尺寸，因此，观测到被称为量子效应的新现象。于是，以实现利用了该量子效应的超高速器件和新功能器件为目标的开发不断发展。在这样的情形下进行如下尝试：利用特别是被称为太赫兹频带的、频率为0.1THz～10THz的频率区域进行大容量通信及信息处理、或者成像及计测等。该频率区域是光与电磁波之间的未开发区域，如果实现在该频带下工作的器件，那么有望除了用于上述的成像、大容量通信及信息处理之外，还用于物质、天文学、生物学等各种领域的计测等多种用途。
技术实现思路
本专利技术的主要课题在于提供更优选的太赫兹器件。依照本专利技术的第一方面，提供一种太赫兹器件。上述太赫兹器件包含半导体衬底、太赫兹元件和第一整流元件。上述太赫兹元件配置于上述半导体衬底上。上述第一整流元件与上述太赫兹元件并联电连接。本专利技术的其它特征及优点，通过参照附图在下面进行的详细说明来明确。附图说明图1是第一实施方式的太赫兹器件的立体图。图2是第一实施方式的半导体部件的俯视图。图3是从图2省略了第一导电体层的图。图4是图2的区域IV的局部放大图。图5是表示第一实施方式的太赫兹元件的详情的剖视图。图6是图5的局部放大图。图7是沿图2的VII-VII线的剖视图。图8是沿图2的VIII-VIII线的剖视图。图9是沿图2的IX-IX线的剖视图。图10是沿图2的IX-IX线的另一剖视图。图11是沿图2的XI-XI线的剖视图。图12是沿图2的XII-XII线的剖视图。图13是沿图2的XII-XII线的另一剖视图。图14是沿图2的XIV-XIV线的剖视图。图15是第一实施方式的太赫兹元件、第一整流元件、第二整流元件的电路图。图16是第一实施方式的第一整流元件的剖视图。图17是第一实施方式的第二整流元件的剖视图。图18是表示第一实施方式的第一整流元件的电流电压特性的一例的图表。图19是表示第一实施方式的第二整流元件的电流电压特性的一例的图表。图20是表示第一实施方式的太赫兹元件的电流电压特性的一例的图表。图21是表示包括第一实施方式的第一整流元件和第二整流元件的合成元件的电流电压特性的一例的图表。图22是图2的区域XXII的局部放大图。图23是包含沿图22的XXIII-XXIII线的两个剖视图的、太赫兹元件、第一整流元件、第二整流元件的电路图。图24是第一实施方式的太赫兹器件的剖视图。图25是第一实施方式的第一变形例的半导体部件的俯视图。图26是第一实施方式的第一变形例的太赫兹器件的俯视图。图27是第一实施方式的第二变形例的太赫兹器件的俯视图。图28是第一实施方式的第三变形例的太赫兹器件的俯视图。图29是第一实施方式的另一变形例的太赫兹器件的剖视图。图30是表示第二部分的俯视时的形状的一例的图。图31是表示第二部分的俯视时的形状的一例的图。图32是表示第二部分的俯视时的形状的一例的图。图33是表示第二部分的俯视时的形状的一例的图。图34是表示第二部分的俯视时的形状的一例的图。图35是制造图29所示的第一部分时的一个时刻的结构的剖视图。图36是制造图29所示的第一部分时的一个时刻的结构的剖视图。图37是制造图29所示的第一部分时的一个时刻的结构的剖视图。图38是制造图29所示的第一部分时的一个时刻的结构的剖视图。图39是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的立体图。图40是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的立体图。图41是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的俯视图。图42是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的俯视图。图43是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的俯视图。图44是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的俯视图。图45是第一实施方式的变形例的太赫兹器件的俯视图。具体实施方式以下，参照附图，具体地说明本专利技术的实施方式。“某物A形成于某物B”和“某物A形成于某物B上”，只要没有特别说明，就包含“某物A直接形成于某物B的情况”和“在某物A与某物B之间存在其它物，且某物A形成于某物B的情况”。同样，“某物A配置于某物B”和“某物A配置于某物B上”，只要没有特别说明，就包含“某物A直接配置于某物B的情况”和“在某物A与某物B之间存在其它物，且某物A配置于某物B的情况”。同样，“某物A位于某物B上”，只要没有特别说明，就包含“某物A与某物B连接的情况”和“在某物A与某物B之间存在其它物”。同样，“某物A层叠于某物B”和“某物A层叠于某物B上”，只要没有特别说明，就包含“某物A直接层叠于某物B的情况”和“在某物A与某物B之间存在其它物，且某物A层叠于某物B的情况”。＜第一实施方式＞使用图1～图24，对本专利技术的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式的太赫兹器件的立体图。该图所示的太赫兹器件A1包括半导体部件B1、支承体8、树脂部85、导线871、872。图2是第一实施方式的半导体部件的俯视图。该图所示的半导体部件B1产生太赫兹频带的频率的高频电磁波振荡。半导体部件B1也可以不是产生太赫兹频带的高频电磁波振荡的部件，而是进行接收的部件。半导体部件B1也可以是产生和接收太赫兹频带的高频电磁波振荡的部件。半导体部件B1包括：半导体衬底1、第一导电体层2、第二导电体层3、绝缘层4(参照图5等)、太赫兹元件5、第一整流元件61和第二整流元件62。半导体衬底1由半导体构成，具有半绝缘性。构成半导体衬底1的半导体例如为InP，但也可以是InP以外的半导体。半导体衬底1具有表面11。表面11朝向半导体衬底1的厚度方向Z1(参照图5等)。如图2所示，半导体衬底1包含缘131～134。缘131和缘133彼此在第一方向X1上隔开间隔。缘131和缘133均沿第二方向X2延伸。第二方向X2与第一方向X1正交。缘132和缘134彼此在第二方向X2上隔开间隔。缘132和缘134均沿第一方向X1延伸。缘131连接于缘132，缘132连接于缘133，缘133连接于缘134，缘134连接于缘131。图4是图2的区域IV的局部放大图。图5是表示第一实施方式的太赫兹元件的详情的剖视图。图2、图4、图5所示的太赫兹元件5形成于半导体衬底1。太赫兹元件5与第一导电体层2和第二导电体层3导通。关于太赫兹元件5，从太赫兹元件5放射的电磁波被背面反射体金属层88反射，且具有相对于半导体衬底1垂直的方向(厚度方向Z1)的面发光放射图案。典型而言，太赫兹元件5为RTD。太赫兹元件5也可以由RTD以外的二极管或晶体管构成。作为太赫兹元件5，例如可由隧道渡越时间(TUNNETT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹器件，其特征在于，包括：/n半导体衬底；/n配置于所述半导体衬底上的太赫兹元件；和/n与所述太赫兹元件并联电连接的第一整流元件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171018 JP 2017-201992;20180823 JP 2018-1558981.一种太赫兹器件，其特征在于，包括：
半导体衬底；
配置于所述半导体衬底上的太赫兹元件；和
与所述太赫兹元件并联电连接的第一整流元件。


2.如权利要求1所述的太赫兹器件，其特征在于：
还包括第二整流元件，该第二整流元件与所述太赫兹元件和所述第一整流元件均并联电连接。


3.如权利要求2所述的太赫兹器件，其特征在于：
所述第一整流元件和所述第二整流元件各自包含第一端子和第二端子，在所述第一整流元件和所述第二整流元件各自中，从所述第一端子去往所述第二端子的电方向为正向，
所述第一整流元件的所述第一端子与所述第二整流元件的所述第二端子导通。


4.如权利要求2或3所述的太赫兹器件，其特征在于：
所述第一整流元件具有第一上升电压值和第一击穿电压值，所述第二整流元件具有第二上升电压值和第二击穿电压值，
所述第一上升电压值的绝对值比所述第一击穿电压值的绝对值小，
所述第二上升电压值的绝对值比所述第二击穿电压值的绝对值小，
所述第一上升电压值和所述第二上升电压值比所述太赫兹元件产生太赫兹波振荡的电压区域中的值的绝对值的下限大。


5.如权利要求4所述的太赫兹器件，其特征在于：
所述第一上升电压值和所述第二上升电压值比所述太赫兹元件产生太赫兹波振荡的电压区域中的值的绝对值的上限大。


6.如权利要求2～5中任一项所述的太赫兹器件，其特征在于：
还包括各自形成于所述半导体衬底上的彼此绝缘的第一导电体层和第二导电体层，
所述第一整流元件和所述第二整流元件均形成于所述半导体衬底上，且电学地存在于所述第一导电体层与所述第二导电体层之间。


7.如权利要求6所述的太赫兹器件，其特征在于：
还包括各自形成于所述半导体衬底上的彼此层叠的第一半导体层和第二半导体层，
所述第一半导体层具有第一导电型，所述第二半导体层具有与所述第一导电型相反的第二导电型，
所述第一整流元件的所述第一端子和所述第二整流元件的所述第二端子由所述第一导电体层构成，
所述第一整流元件的所述第二端子和所述第二整流元件的所述第一端子由所述第二导电体层构成。


8.如权利要求2～5中任一项所述的太赫兹器件，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：向井俊和，金在瑛，鹤田一魁，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP