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近接場テラヘルツ光検出器

シーズコード S120008677
掲載日 2012年2月8日
研究者
  • 河野 行雄
  • 石橋 幸治
技術名称 近接場テラヘルツ光検出器
技術概要 半導体チップ12は、テラヘルツ光1の近接場光により表面に沿う長さ方向の電気抵抗が変化する特性を有する。チップ12は、表面から一定の位置(距離)に2次元電子ガス13が形成された高電子移動度トランジスタである。1対の導電性プローブ14は、平面状であり、半導体チップ12の表面に密着し、先端部14aがテラヘルツ光1の波長λよりも1桁以上短い間隔で対向して位置する。ソース電極15及びドレイン電極16は、1対の導電性プローブ14を挟んで間隔を開けて位置し、半導体チップ12の表面及び長さ方向両端面に密着している。絶縁被膜18は、電気抵抗の高い被膜である。導電性被膜20は、絶縁被膜18の表面を覆いテラヘルツ光1を遮光する。導電性被膜20は、テラヘルツ光1の近接場光を形成するアパーチャ21を導電性プローブ14の先端部14aを囲む位置に有する。アパーチャ21の最大寸法は、テラヘルツ光1の波長λよりも1桁以上短く、かつ導電性プローブ14の先端部14aの間隔よりも大きい。近接場テラヘルツ光検出器10は、ソース電極15とドレイン電極16の間に一定の電流を流してその間の電圧変化を検出する電圧計測器22を備える。
画像

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thum_2008-178041.GIF
研究分野
  • 測光と光検出器一般
展開可能なシーズ 従来の近接場光を利用したTHzイメージングは、微弱な近接場光と同時に強いfarfield光(自由空間中を伝播する電磁波)を検出器で検出するため、farfield光の影響でS/N比が低下し、高効率な検出ができない問題点があった。また、近接場光を利用しているにも係わらず、その分解能は波長の1/4程度にすぎず、1桁以上高い分解能は安定して得られなかった。sokode,far field光の影響を大幅に低減してS/N比を高め、近接場光を高効率に検出でき、かつ近接場光による対象物の分解能を波長の1/10以下まで高めることができる近接場テラヘルツ光検出器を提供する。
最大寸法が波長よりも1桁以上小さいアパーチャ近傍に発生した近接場光(エバネッセント光の電場分布)をその内側下方に位置するプローブ先端まで引込み、その下に位置する2次元電子ガス(又はカーボンナノチューブ)の抵抗変化を検出することができる。
用途利用分野 近接場テラヘルツ光検出器、顕微鏡
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人理化学研究所, . 河野 行雄, 石橋 幸治, . 近接場テラヘルツ光検出器. 特開2010-019585. 2010-01-28
  • G01J   1/02     
  • H01L  31/10     
  • G01N  21/3581   

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