(In Japanese)テラヘルツ波検出装置およびアレイセンサ
| Patent code | P190016009 |
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| File No. | (S2016-0425-N0) |
| Posted date | May 9, 2019 |
| Application number | P2018-514736 |
| Patent number | P6758720 |
| Date of filing | Apr 28, 2017 |
| Date of registration | Sep 4, 2020 |
| International application number | JP2017016947 |
| International publication number | WO2017188438 |
| Date of international filing | Apr 28, 2017 |
| Date of international publication | Nov 2, 2017 |
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| Inventor |
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| Applicant |
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| Title |
(In Japanese)テラヘルツ波検出装置およびアレイセンサ
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| Abstract |
(In Japanese)本発明のテラヘルツ波検出装置（10）は、基板（11）に形成された低次元電子系材料（12）と、低次元電子系材料（12）の2次元平面上に対向配置された第1電極（13）および第2電極（14）と、を備え、第1電極（13）と第2電極（14）は、異なる熱伝導率を有する金属からなる。8素子アレイセンサ（20）は、8個のテラヘルツ波検出装置（10）を整列配置してアレイ化する。 または、本発明のテラヘルツ波検出装置（10）は、カーボンナノチューブの膜（12）と、カーボンナノチューブ（12）の膜における一方側に配置される第1電極（13）と他方側に配置される第2電極（14）とを備え、第1電極（13）と第2電極（14）とは、異なる熱伝導率または同じ熱伝導率を有している。 |
| Outline of related art and contending technology |
(In Japanese) テラヘルツ（THz）波は、周波数が0．1～30THz（1THz＝1012Hz）の領域、すなわち波長が0．01mm～3mmのサブミリ波から遠赤外線領域の電磁波を意味する。 特許文献1には、表面から一定の位置に2次元電子ガスが形成された半導体チップと、該半導体チップの表面に密着して設けられたカーボンナノチューブ、導電性のソース電極、ドレイン電極及びゲート電極とを備えるテラヘルツ光検出装置が記載されている。前記カーボンナノチューブは、半導体チップの表面に沿って延び、かつその両端部がソース電極とドレイン電極に接続され、前記ゲート電極は、カーボンナノチューブの側面から一定の間隔を隔てて位置する。さらに、前記ソース電極とドレイン電極の間に所定の電圧を印加し、その間のSD電流を検出するSD電流検出回路と、前記ソース電極とゲート電極の間に可変ゲート電圧を印加するゲート電圧印加回路と、前記半導体チップに可変磁場を印加する磁場発生装置と、を備える。 また、テラヘルツ波の周波数を検出できる検出器として、例えば、非特許文献1～4がある。周波数を選択できる検出器は、非特許文献3，4である。従来のTHz検出器は、光子1個の吸収に対して伝導電子1個の励起となるため、必然的に検出感度に限界がある。 |
| Field of industrial application |
(In Japanese) 本発明は、テラヘルツ波検出装置およびアレイセンサに関する。 |
| Scope of claims |
(In Japanese) 【請求項1】 基板に形成された低次元電子系材料と、 前記低次元電子系材料の2次元平面上に対向配置された第1電極および第2電極と、を備え、 前記第1電極と前記第2電極は、異なる熱伝導率を有する金属からなる ことを特徴とするテラヘルツ波検出装置。 【請求項2】 前記第1電極の熱伝導率と前記第2電極の熱伝導率との差が所定値以上であることを特徴とする請求項1に記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項3】 前記低次元電子系材料は、 前記2次元平面の2次元方向に高精度で配向されたカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1に記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項4】 前記カーボンナノチューブは、単層である ことを特徴とする請求項3に記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項5】 前記低次元電子系材料は、 単層または複数層のグラフェンである ことを特徴とする請求項1に記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のテラヘルツ波検出装置を複数個整列配置したアレイセンサであって、 前記低次元電子系材料の表面にTHz波を照射し、当該低次元電子中でTHz励起されたキャリアを検出するアレイセンサ。 【請求項7】 前記第1電極の熱伝導率と前記第2電極の熱伝導率との差は、前記低次元電子系材料にテラヘルツ波が照射された際に検出信号を取得できる値である ことを特徴とする請求項1に記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項8】 カーボンナノチューブの膜と、 前記カーボンナノチューブの膜における一方側に配置される第1電極と他方側に配置される第2電極とを備え、 前記第1電極と前記第2電極とは、異なる熱伝導率を有している ことを特徴とする記載のテラヘルツ波検出装置。 【請求項9】 前記第1電極と前記第2電極との間のNEPが700pW／√Hz以下である ことを特徴とする請求項1から請求項5または請求項7または請求項8のいずれか1項に記載のテラヘルツ波検出装置。 |
| IPC(International Patent Classification) |
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| F-term |
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Drawing
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| State of application right | Registered |
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