[发明专利]感测设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种感测设备和方法，用于通过使用电磁波获得例如 目标测试试样的特性的信息，所述电磁波包括主要在毫米波至太赫兹 波区域(30GHz至30THz)内的频率区域。

背景技术

近年来，已经在开发使用毫米波至太赫兹(THz)波频率(30GHz 至30THz)的电磁波的非破环性感测技术。在这样的频带的电磁波的 应用领域中现正开发的技术的示例是使用替代X射线荧光镜的安全荧 光镜装置的成像技术。此外，现正开发的技术的示例包括：用于获得 材料的吸收谱或复数介电常数以检查其中的键合状态的谱技术、用于 分析生物分子的技术、以及用于估计载流子浓度或迁移率的技术。

直到现在，包括还充当电极的天线的光电导设备被适当地使用作 为THz波生成装置的示例(见JP 10-104171A)，所述天线被提供在光 电导膜上，所述光电导膜形成在衬底上。图8示出光电导设备的结构示 例。衬底130具有例如以辐射所处理的蓝宝石上硅结构。在衬底130中， 作为光电导材料的硅膜形成在蓝宝石衬底上。以低温生长在GaAs衬底 上的LT-GaAs膜在很多情况下被用作光电导膜。形成在衬底表面中的 双极天线138包括一对双极反馈器138a和138b以及一对双极臂部139a 和139b。光脉冲在间隙133上会聚。当在间隙133上施加电压时，生成 THz脉冲。当在没有在间隙133上施加电压的情况下检测到光电流时， 可以检测到THz脉冲。在此，光电导设备是检测器132。由电流放大器 134来检测光电流。衬底透镜136具有以下功能：进行从在衬底130中限 定的电磁波的平板模式(衬底模式)到用于自由空间的辐射模式的耦 合；以及控制空间中的电磁波传播模式的辐射角。

上述结构是使用单个光电导设备使电磁波传播通过空间的示例。 还提出了小型功能设备，其中，充当光电导设备的半导体薄膜和用于 使得生成的电磁波传播的传输路径被集成在单个衬底上(见Applied Physics Letters，Vol.80，No.1，7January，2002，pp.154-156)。图9是 示出该功能设备的平面图。该功能设备具有结构164，其中，光电导设 备的仅包括LT-GaAs外延层的薄膜被转印到形成在硅衬底160上的高 频传输路径165和163的一部分。在结构164中，微带线形成在衬底160 上，从而将绝缘树脂夹在中间。在一部分线路中制造间隙。LT-GaAs 的薄膜仅被置于该间隙之下。执行驱动，从而激光光束通过空间传播 从衬底160的表面侧发射到被置于金属线161和165之间的间隙，以将生 成的THz电磁波传播到线路上。当待检查的测试试样167施加到传输路 径上的具有谐振结构的滤波器区域166时，使用EO晶体从部分162检测 传播条件的改变。因此，可以检查测试试样167的特性。

然而，根据Applied Physics Letters，Vol.80，No.1，7January， 2002，pp.154-156中所公开的方法，测试试样的太赫兹波的传播条件的 改变量很小。因此，需要较大量的测试试样。为了改进灵敏度，需要 增加电磁波的强度。当将参考测试试样与目标测试试样比较时，必须 的是，为每一步骤获得并存储数据，或者，由具有不同传输路径的感 测设备执行附加测量。在此情况下，难以将测量参考测试试样的条件 调整到与测量目标测试试样的条件相同的条件。因此，难以从参考测 试试样精确估计目标测试试样的改变量。

发明内容

鉴于上述情况，根据本发明的感测设备用于通过使用电磁波获得 测试试样的信息，所述电磁波包括30GHz至30THz的频率区域中的频 率区域。所述感测设备包括：电磁波发送部，其具有多个传输部，用 于通过其传播电磁波；以及检测部，其用于接收并检测来自所述传输 部的电磁波。在此，构建所述多个传输部中的至少一个，以使得测试 试样可以被置于如下部分中，所述部分受传播通过其的电磁波所影响。