(57)【要約】【課題】電磁波の検出出力を向上させる。【解決手段】本発明の電磁波検出装置は、基板と、前記基板に接地され、ショットキー接合部及び前記ショットキー接合部を介して互いに接合している一対の導電部を有する電磁波検出素子と、前記基板における前記ショットキー接合部から離間した位置に配置され、前記電磁波検出素子側の端に少なくとも前記一対の導電部の並び方向に沿う部分を有し、前記並び方向の幅が前記電磁波検出素子の前記並び方向の幅以上のフローティング導電部と、を備え、前記電磁波検出素子の検出波長帯の中心波長を波長λとし且つ前記ショットキー接合部と前記フローティング導電部との離間距離を距離Ｌとした場合、Ｌは（λ／４）の奇数倍の９０％以上１１０％以下とされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に接地され、ショットキー接合部及び前記ショットキー接合部を介して互いに接合している一対の導電部を有する電磁波検出素子と、
前記基板における前記ショットキー接合部から離間した位置に配置され、前記電磁波検出素子側の端に少なくとも前記一対の導電部の並び方向に沿う部分を有し、前記並び方向の幅が前記電磁波検出素子の前記並び方向の幅以上のフローティング導電部と、
を備え、
前記電磁波検出素子の検出波長帯の中心波長を波長λとし且つ前記ショットキー接合部と前記フローティング導電部との離間距離を距離Ｌとした場合、Ｌは（λ／４）の奇数倍の９０％以上１１０％以下とされている、
電磁波検出装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板に接地され、ショットキー接合部及び前記ショットキー接合部を介して互いに接合している一対の導電部を有する電磁波検出素子と、
前記基板における前記ショットキー接合部から離間した位置に配置され、前記電磁波検出素子側の端に少なくとも前記一対の導電部の並び方向に沿う部分を有し、前記並び方向の幅が前記電磁波検出素子の前記並び方向の幅よりも狭いフローティング導電部と、
を備え、
前記電磁波検出素子の検出波長帯の中心波長を波長λとし且つ前記ショットキー接合部と前記フローティング導電部との離間距離を距離Ｌとした場合、Ｌは（λ／２）の整数倍の９０％以上１１０％以下とされている、
電磁波検出装置。
【請求項３】
前記フローティング導電部は、他のショットキー接合部及び前記他のショットキー接合部を介して互いに接合している他の一対の導電部を有する構造体とされている、
請求項１又は２に記載の電磁波検出装置。
【請求項４】
前記他のショットキー接合部の形状は、前記ショットキー接合部の形状と異なる、
請求項３に記載の電磁波検出装置。
【請求項５】
前記波長λは、１００ＧＨｚ以上１０ＴＨｚ以下の範囲の波長とされている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁波検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁波検出装置と、
前記電磁波検出素子が検出する電磁波を発生させる電磁波発生装置と、
を備える電磁波検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波検出装置及び電磁波検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、テラヘルツ検出素子を備えた無線伝送装置が開示されている。また、この文献のテラヘルツ検出素子の例としては、ショットキーバリアダイオード（Schottky Barrier Diode、以下ＳＢＤという。）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−００５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
テラヘルツ検出素子等の電磁波検出素子には、電磁波の検出感度（検出出力）が高いことが望ましい。しかしながら、電磁波検出素子がそれ自身で検出できる電磁波はその構造により決まるため、検出出力には限界がある。
しかしながら、本願の発明者は、試験研究により、電磁波検出素子の周辺の構成を工夫することで、電磁波の検出出力を向上させる構成を見出すに至った。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、電磁波の検出出力を向上させることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
基板と、
前記基板に接地され、ショットキー接合部及び前記ショットキー接合部を介して互いに接合している一対の導電部を有する電磁波検出素子と、
前記基板における前記ショットキー接合部から離間した位置に配置され、前記電磁波検出素子側の端に少なくとも前記一対の導電部の並び方向に沿う部分を有し、前記並び方向の幅が前記電磁波検出素子の前記並び方向の幅以上のフローティング導電部と、
を備え、
前記電磁波検出素子の検出波長帯の中心波長を波長λとし且つ前記ショットキー接合部と前記フローティング導電部との離間距離を距離Ｌとした場合、Ｌは（λ／４）の奇数倍の９０％以上１１０％以下とされている、
電磁波検出装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、
基板と、
前記基板に接地され、ショットキー接合部及び前記ショットキー接合部を介して互いに接合している一対の導電部を有する電磁波検出素子と、
前記基板における前記ショットキー接合部から離間した位置に配置され、前記電磁波検出素子側の端に少なくとも前記一対の導電部の並び方向に沿う部分を有し、前記並び方向の幅が前記電磁波検出素子の前記並び方向の幅よりも狭いフローティング導電部と、
を備え、
前記電磁波検出素子の検出波長帯の中心波長を波長λとし且つ前記ショットキー接合部と前記フローティング導電部との離間距離を距離Ｌとした場合、Ｌは（λ／２）の整数倍の９０％以上１１０％以下とされている、
電磁波検出装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の電磁波検出システムの概略図である。
【図２】第１実施形態の電磁波検出装置を構成する電磁波検出部の部分拡大図である。
【図３】図２の３−３切断線で切断した電磁波検出部の部分断面図である。
【図４】第１実施形態における、電磁波検出素子と、フローティング導電部との間の再放射を説明する模式図である。
【図５】誘電性の場合における、電磁波検出素子の電界及び電流位相と、再放射電界位相とを説明するためのモデル図である。
【図６】誘電性の場合における、電磁波検出素子とフローティング導電部との離間距離と、再放射位相との関係を説明するためのモデル図である。
【図７】第１実施形態の変形例の電磁波検出素子の部分拡大図である。
【図８】第２実施形態の電磁波検出素子の部分拡大図である。
【図９】容量性の場合における、電磁波検出素子の電界及び電流位相と、再放射電界位相とを説明するためのモデル図である。
【図１０】容量性の場合における、電磁波検出素子とフローティング導電部との離間距離と、再放射位相との関係を説明するためのモデル図である。
【図１１】第２実施形態の変形例の電磁波検出素子の部分拡大図である。
【図１２】第１実施形態の他の変形例の電磁波検出素子の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪概要≫
以下、本発明の一例である第１実施形態及び第１実施形態の変形例並びに第２実施形態並びに第２実施形態の変形例について図面を参照しながら説明する。なお、参照するすべての図面では同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜説明を省略する。
【００１０】
≪第１実施形態≫
以下、第１実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態の電磁波検出システム１０（図１参照）の機能及び構成について説明する。次いで、本実施形態の電磁波検出システム１０による電磁波検出動作について説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態の電磁波検出システムの機能及び構成＞
図１は、本実施形態の電磁波検出システム１０の概略図である。電磁波検出システム１０は、電磁波発生装置２０と、電磁波検出装置３０とを備えている。電磁波検出システム１０は、電磁波発生装置２０により発生された電磁波Ｗを、電磁波検出装置３０により検出する機能を有する。
【００１２】
ここで、本実施形態の電磁波発生装置２０が発生させる電磁波Ｗは、一例として、テラヘルツ波とされている。テラヘルツ波とは、赤外線よりも短波長でミリ波よりも長波長の電磁波と言われている。テラヘルツ波は、光波及び電波の両方の性質を兼ね備えていた電磁波であり、例えば、布、紙、木、プラスチック、陶磁器等を透過し（又は透過し易く）、金属、水等は透過しない（又は透過し難い）という性質を有する。一般的に、テラヘルツ波の周波数は１ＴＨｚ前後（波長は３００μｍ前後に相当）の電磁波とも言われているが、その範囲について一般的に明確な定義はない。そこで、本明細書では、テラヘルツ波の波長の範囲を１００ＧＨｚ以上１０ＴＨｚ以下の範囲と定義する。
【００１３】
〔電磁波発生装置〕
電磁波発生装置２０は、変調信号を加えた電磁波Ｗを発生させる機能を有する。電磁波Ｗの発生波長帯は、前述のテラヘルツ波の波長の範囲内の波長帯とされ、本明細書ではその中心波長を波長λと定義する。
【００１４】
〔電磁波検出装置〕
電磁波検出装置３０は、電磁波発生装置２０が発生させた電磁波Ｗを検出する機能を有する。電磁波検出装置３０は、図１に示されるように、電磁波検出部３２と、スペクトラムアナライザ３４と、集光レンズ３６とを有している。集光レンズ３６は、電磁波発生装置２０により発生された電磁波Ｗを、電磁波検出部３２に向けて集光するようになっている。電磁波検出部３２は、集光レンズ３６を介して集光された電磁波Ｗを検出して復調するようになっている。スペクトラムアナライザ３４は、電磁波検出部３２で復調された電磁波Ｗを用いて、周波数軸の信号として算出するようになっている。
【００１５】
次に、電磁波検出部３２について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施形態の電磁波検出部３２の部分拡大図である。図３は、図２の３−３切断線で切断した電磁波検出部３２の部分断面図である。
電磁波検出部３２は、図２に示されるように、基板４０と、ショットキーバリアダイオード構造部５０（以下、ＳＢＤ構造部５０（電磁波検出素子の一例）という。）と、フローティング導電部６０とを有している。
【００１６】
〈基板及びＳＢＤ構造部〉
ＳＢＤ構造部５０は、ショットキー接合部５１と、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂと、一対の延在部５８Ａ、５８Ｂとを有している。ＳＢＤ構造部５０は、基板４０に接地されている。
【００１７】
（ショットキー接合部）
基板４０とＳＢＤ構造部５０とは、図３に示されるような、層構造とされている。具体的には、基板４０は、半導体ウェハを切り出した基板とされている。基板４０上には、不純物を含む半導体層５２が形成されている。半導体層５２上には、互いに対向するように隙間を空けて金属層５４Ａ及び不純物を含む半導体層５３が形成されている。金属層５４Ａ上には、パッド５６Ａが形成されている。半導体層５３上には金属層５５が形成され、更に金属層５５上には金属層５４Ｂが形成されている。金属層５４Ｂ上には、フィンガー電極５７が配置されている。そして、本明細書では、基板４０上に形成された、半導体層５２、金属層５４Ａ、半導体層５３、金属層５４Ａ、金属層５５、金属層５４Ｂ及びフィンガー電極５７の組合せで構成される構造を、ショットキー接合部５１と定義する。なお、フィンガー電極５７は、図２に示されるように、長尺とされている。本実施形態では、フィンガー電極５７の長手方向（及び後述するパッド５６Ａ、５６Ｂの並び方向）をＸ方向とする。
【００１８】
（一対のパッド）
また、図２に示されるように、ショットキー接合部５１を挟んで一方側にはパッド５６Ａが配置され、他方側にはパッド５６Ｂが配置されている。バッド５６Ａ、５６Ｂ（一対の導電部の一例）は、基板４０の板厚方向から見て、矩形状とされ、フィンガー電極５７の長手方向に沿って配置された状態で、ショットキー接合部５１を介して互いに接合している。なお、前述のとおり、パッド５６Ａの下には、半導体層５２上の金属層５４Ａが接触している（図３参照）。これに対して、パッド５６Ｂはフィンガー電極５７の長手方向の一端（パッド５６Ａ側と反対側の端）に繋がっている（図３参照）。パッド５６Ｂの下には、半導体層５２上の金属層５４Ｂが接触している（図示省略）。
本実施形態では、フィンガー電極５７の長手方向、すなわち、パッド５６Ａ、５６Ｂの並び方向をＸ方向とする。本実施形態では、Ｘ方向は電磁波Ｗの偏光方向である。また、本実施形態では、パッド５６Ａにおけるショットキー接合部５１側と反対側の端からパッド５６Ｂにおけるショットキー接合部５１側と反対側の端までの長さＬＡ、別言するとＳＢＤ構造部５０の幅ＬＡ（図２参照）は、一例として４４０μｍとされている。
【００１９】
（一対の延在部）
パッド５６Ａにおける、Ｘ方向のショットキー接合部５１側と反対側の端部には、Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向とする。）に沿って延在する延在部５８Ａが配置されている。延在部５８Ａは、パッド５６Ａと同じ層構成とされている。また、パッド５６Ｂにおける、Ｘ方向のショットキー接合部５１側と反対側の端部には、Ｙ方向に沿って延在する延在部５８Ｂが配置されている。延在部５８Ｂは、パッド５６Ｂと同じ層構成とされている。そして、延在部５８Ａと延在部５８Ｂは、それぞれ、検出回路（図示省略）に接続されている。
【００２０】
〈フローティング導電部〉
本実施形態のフローティング導電部６０は、図２に示されるように、一例として、基板４０の板厚方向から見て矩形状とされている。また、フローティング導電部６０は、ショットキー接合部５１に対して、Ｙ方向における一対の延在部５８Ａ、５８Ｂが配置されている側と反対側の位置にＸ方向に沿った状態で配置されている。すなわち、フローティング導電部６０は、基板４０におけるショットキー接合部５１から離間した位置に配置されている。フローティング導電部６０は、基板４０に接地されずにフローティング状態とされている。
また、フローティング導電部６０は、図２に示されるように、一例として、Ｙ方向においてＳＢＤ構造部５０と重なっており、かつ、Ｘ方向においてＳＢＤ構造部５０の両端よりも外側にはみ出している。すなわち、フローティング導電部６０のＸ方向の幅は、ＳＢＤ構造部５０のＸ方向の幅以上（又はよりも大きい）とされている。
なお、本実施形態では、フローティング導電部６０のＸ方向の長さＬＢ、別言するとフローティング導電部６０の幅ＬＢ（図２参照）は、一例として８２０μｍとされている。すなわち、本実施形態では、フローティング導電部６０の幅ＬＢは、幅ＬＡよりも長く設定されている。
【００２１】
また、前述のとおり、フローティング導電部６０は、基板４０の板厚方向から見て矩形状とされ、かつ、Ｘ方向に沿って配置されている。そのため、フローティング導電部６０のＹ方向の両縁（短手方向の両端）の部分は、Ｘ方向に沿う部分とされている。ここで、本実施形態では、フローティング導電部６０の短手方向の両端の部分のうちＳＢＤ構造部５０側の部分を部分６２（一対の導電部の並ぶ方向に沿う部分の一例）とする。また、Ｙ方向におけるショットキー接合部５１の中心位置から部分６２までの距離（ショットキー接合部５１とフローティング導電部６０との離間距離）を距離Ｌとする。そして、本実施形態の距離Ｌは、電磁波Ｗの波長λとの関係において、以下の（式１）の関係を有する。
【００２２】
（式１）  ｛（λ／４）×ｎ｝×０．９≦Ｌ≦｛（λ／４）×ｎ｝×１．１
ここで、ｎは奇数である。
【００２３】
すなわち、（式１）によれば、距離Ｌは（λ／４）の奇数倍の９０％以上１１０％以下とされている。
【００２４】
以上が、本実施形態の電磁波検出システム１０の機能及び構成についての説明である。
【００２５】
＜第１実施形態の電磁波検出システムによる電磁波検出動作＞
次に、本実施形態の電磁波検出システム１０による電磁波検出動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２６】
まず、電磁波発生装置２０は、変調信号を加えた波長λの電磁波Ｗを発生させる。
次いで、電磁波発生装置２０により発生された電磁波Ｗは、集光レンズ３６により集光される。そして、集光レンズ３６により集光された電磁波Ｗは、電磁波検出部３２に照射される。
次いで、電磁波検出部３２に照射された電磁波Ｗは、電磁波検出部３２により検出される。そして、電磁波検出部３２により検出された電磁波Ｗは、電磁波検出部３２により復調される。
次いで、電磁波検出部３２で復調された電磁波Ｗは、スペクトラムアナライザ３４により、周波数軸の信号として算出される。
なお、電磁波検出部３２による電磁波Ｗの検出動作については、本実施形態の効果の説明の中で説明する。
【００２７】
以上が、本実施形態の電磁波検出システム１０の電磁波検出動作についての説明である。
【００２８】
＜第１実施形態の効果＞
次に、本実施形態の効果について、図４〜図６を参照しながら説明する。本実施形態の効果とは、電磁波検出部３２がフローティング導電部６０を有していることの効果である。本実施形態の効果については、本実施形態と、以下に説明する比較形態（図示省略）とを比較して説明する。なお、比較形態において、本実施形態と同等の機能、構造等を有する構成要素については本実施形態と同じ名称、符号等を用いて説明する。
ここで、図４は、本実施形態における、ＳＢＤ構造部５０と、フローティング導電部６０との間の再放射を説明する模式図である。
【００２９】
比較形態の電磁波検出システム（図示省略）は、電磁波検出部にフローティング導電部６０を有していない点以外は、本実施形態と同様の構成とされている。すなわち、比較形態の電磁波検出装置（図示省略）は、電磁波発生装置２０により発生されて集光レンズ３６により集光された電磁波Ｗを、ＳＢＤ構造部５０のみで検出する。
比較形態の電磁波検出部の場合、ＳＢＤ構造部５０に電磁波Ｗが照射されると、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂがアンテナとして機能し、Ｘ方向に沿って電流が流れる。このようにして、比較形態の電磁波検出部は、電磁波Ｗを検出する。
以下、比較形態の電磁波検出装置における、波長λの電磁波Ｗの検出出力を基準（１００％）として説明する。
【００３０】
これに対して、本実施形態の場合、比較形態の場合と同様にＳＢＤ構造部５０に電磁波Ｗが照射されると、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂがアンテナとして機能し、Ｘ方向に沿って電流ＩＡが流れる（図４）。また、フローティング導電部６０には、電流ＩＡが再放射する電磁波Ｗにより誘導電流ＩＢが流れる。そして、電磁波検出部３２が電磁波Ｗを検出している期間中、電流ＩＡに起因する電磁波Ｗの再放射と、誘導電流ＩＢに起因する電磁波Ｗの再放射とが同時に起こる。その結果、ＳＢＤ構造部５０には、電流ＩＡに、フローティング導電部６０からの再放射に起因する電流分加わった電流が流れる。より具体的には、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００３１】
図５は、後述する誘電性の場合における、ＳＢＤ構造部５０の電界及び電流位相と、再放射電界位相とを説明するためのモデル図である。図６は、誘電性の場合における、ＳＢＤ構造部５０とフローティング導電部６０との離間距離（距離Ｌ）と、再放射位相との関係を説明するためのモデル図である。
本実施形態は、フローティング導電部６０の幅ＬＢが共振長（λ／２）以上の場合に相当する。このような場合を、インピーダンスが「誘電性」の場合という。
【００３２】
図５における各符号は、以下のパラメータを示している。
ｌi： 誘導性リアクタンス
ｌｃ： 容量性リアクタンス
Ｅ： 電界
Ｅi： ｌiに対して発生した電界
Ｅｃ： ｌｃに対して発生した電界
【００３３】
次に、図５（Ａ）及び（Ｂ）のモデル図について説明する。ここでは、ＳＢＤ構造部５０と、フローティング導電部６０との組合せを、それぞれ、コンデンサと置き換えて説明する。
前述のとおり、本実施形態の場合、フローティング導電部６０の幅ＬＢが共振長（λ／２）以上の場合に相当するため、インピーダンスは「誘導性」となる。そのため、基準となる電界Ｅに達した場合に、形成される電界Ｅに対して電流の位相は９０（°）分（λ／４分）遅れる（図５（Ａ）参照）。さらに、図５（Ａ）の状態からの再放射電界は電流に対して９０（°）分遅れる。以上のとおり、電界Ｅ（図５（Ａ）参照）と、電界Ｅｉ（図５（Ｂ）参照）とは、それぞれ、進み方向、遅れ方向に進んでいく。
【００３４】
次に、図６のモデル図について説明する。図６のモデル図は、距離Ｌに対する再放射位相の変化のモデル図である。
図６（Ａ）に示されるように、距離Ｌがλ／４（位相でいう９０（°）に相当）、３λ／４、５λ／４、・・・、すなわち、ｎを正の整数としたときのλ／４×（２ｎ−１）の場合、電界Ｅと電界Ｅｉとは互いに同相となり強め合う。
これに対して、図６（Ｂ）に示されるように、距離Ｌがλ／２、λ（＝２λ／２）、３／λ、２λ（＝４λ／２）、・・・、すなわち、ｎを正の整数としたときのλ／２×ｎの場合、電界Ｅと電界Ｅｉとは互いに逆相となり弱め合う。
そして、前述のとおり、本実施形態の距離Ｌと波長λとは、前述の（式１）の関係を有することから、図６（Ａ）のような関係となる。
なお、本実施形態は、前述の比較形態の場合の検出出力を基準（１００％）とすると、検出出力が１６６％であった（実験の結果）。
【００３５】
以上より、本実施形態の電磁波検出部３２（電磁波検出装置３０）は、比較形態の電磁波検出部（電磁波検出装置）よりも、検出出力を向上させることができる。また、本実施形態の電磁波検出部３２（電磁波検出装置３０）は、フローティング導電部６０についての距離Ｌがｎを正の整数としたときのλ／２×ｎの場合に比べて、検出出力を向上させることができる。
なお、前述の（式１）によれば、距離Ｌは（λ／４）の奇数倍の９０％以上１１０％以下でよいとされている。このように（λ／４）の奇数倍に対して±１０％の範囲でもよいとした理由は、電磁波検出部３２の製造ばらつき等を考慮したためである。
【００３６】
以上が、本実施形態の効果についての説明である。また、以上が、第１実施形態についての説明である。
【００３７】
≪第１実施形態の変形例≫
次に、第１実施形態の変形例について図７を参照しながら説明する。以下、本変形例について、第１実施形態の場合と異なる部分についてのみ説明する。なお、本変形例において、第１実施形態と同等の機能、構造等を有する構成要素については第１実施形態と同じ名称、符号等を用いて説明する。
【００３８】
＜機能及び構成並びに電磁波検出動作＞
本変形例の電磁波検出部３２Ａ（、電磁波検出装置３０Ａ及び電磁波検出システム１０Ａ）は、第１実施形態のフローティング導電部６０に換えて、ＳＢＤ構造部５０とほぼ同じ構成のＳＢＤ構造部６０Ａ（構造体の一例）を有している。具体的には、ＳＢＤ構造部６０Ａは、ショットキー接合部５１Ａ（他のショットキー接合部の一例）と、一対のパッド５６Ａ１、５６Ｂ１（他の一対の導電部の一例）と、一対の延在部５８Ａ、５８Ｂとを有している。ここで、ショットキー接合部５１Ａの形状、構造は、第１実施形態のショットキー接合部５１（図２参照）と同じである。一対のパッド５６Ａ１、５６Ｂ１は、第１実施形態の一対のパッド５６Ａ、５６Ｂ（図２参照）よりもＸ方向の長さが長い点のみ、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂと異なる。なお、ＳＢＤ構造部６０Ａの幅は、第１実施形態のフローティング導電部６０と同じ幅（幅ＬＢ）である。また、ＳＢＤ構造部６０Ａは、基板４０に接地されずにフローティング状態とされている。また、本変形例の場合、距離Ｌは、Ｙ方向におけるショットキー接合部５１からショットキー接合部５１Ａまでの距離とされている。
【００３９】
また、本変形例の電磁波検出システム１０Ａによる電磁波検出動作は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４０】
＜効果＞
本変形例の場合、基板４０に接地されていない未接地状態のＳＢＤ構造部６０Ａは、第１実施形態のフローティング導電部６０と同様に、ＳＢＤ構造部５０とともにコンデンサを構成する。また、本変形例の場合、ＳＢＤ構造部６０Ａの幅ＬＢが共振長（λ／２）以上の場合に相当するため、インピーダンスは「誘導性」となる。
以上より、本変形例は、第１実施形態の場合と同等の効果を奏する。
なお、本変形例の場合、例えば、ＳＢＤ構造部６０Ａの基板４０への接地の切り替えを切り替えスイッチ（図示省略）により可能としたうえで、接地状態では単独の電磁波検出素子として、未接地状態ではフローティング導電部６０の換わりとして使用できる。また、例えば、２つのＳＢＤ構造部（ＳＢＤ構造部５０及びＳＢＤ構造部６０Ａ）を単独で測定することにより、どこにカットオフ周波数があるかを見つけ易くなる。さらに、２つのＳＢＤ構造部の各検出信号のピークが中心周波数付近である程度幅を持っている場合であって一方が破損等により使用不可となったとき、他方で補うことができる。これらの点は、第１実施形態の場合に奏することのない効果である。
【００４１】
以上が、第１実施形態の変形例についての説明である。
【００４２】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について図８〜図１０を参照しながら説明する。以下、本実施形態について、第１実施形態の場合と異なる部分についてのみ説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同等の機能、構造等を有する構成要素については第１実施形態と同じ名称、符号等を用いて説明する。
【００４３】
＜機能及び構成並びに電磁波検出動作＞
本実施形態の電磁波検出部３２Ｂ（、電磁波検出装置３０Ｂ及び電磁波検出システム１０Ｂ）は、第１実施形態のフローティング導電部６０（図２参照）に換えて、フローティング導電部６０Ｂ（図８参照）を有している。ここで、フローティング導電部６０Ｂは、フローティング導電部６０と異なり、Ｘ方向においてＳＢＤ構造部５０の両端よりも内側に配置されている。すなわち、フローティング導電部６０Ｂの幅ＬＣは、ＳＢＤ構造部５０の幅ＬＡ未満とされている。
なお、本実施形態では、フローティング導電部６０の幅ＬＢ（図２参照）は、一例として３８０μｍとされている。すなわち、本実施形態では、フローティング導電部６０Ｂの幅ＬＣは、幅ＬＡよりも狭く設定されている。
【００４４】
また、本実施形態の距離Ｌは、電磁波Ｗの波長λとの関係において、以下の（式２）の関係を有する。
【００４５】
（式２）  ｛（λ／２）×ｎ｝×０．９≦Ｌ≦｛（λ／２）×ｎ｝×１．１
ここで、ｎは正の整数である。
【００４６】
すなわち、（式２）によれば、距離Ｌは（λ／２）の整数倍の９０％以上１１０％以下とされている。
【００４７】
また、本実施形態の電磁波検出システム１０Ｂによる電磁波検出動作は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４８】
＜第２実施形態の効果＞
次に、本実施形態の効果について、図９及び図１０を参照しながら説明する。本実施形態の効果とは、電磁波検出部３２がフローティング導電部６０Ｂを有していることの効果である。本実施形態の効果については、本実施形態と、前述の比較形態（図示省略）とを比較して説明する。
【００４９】
本実施形態の場合、比較形態の場合と同様にＳＢＤ構造部５０に電磁波Ｗが照射されると、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂがアンテナとして機能し、Ｘ方向に沿って電流が流れる。また、フローティング導電部６０Ｂには、ＳＢＤ構造部５０に流れる電流が再放射する電磁波Ｗにより誘導電流が流れる。そして、電磁波検出部３２が電磁波Ｗを検出している期間中、ＳＢＤ構造部５０に流れる電流に起因する電磁波Ｗの再放射と、フローティング導電部６０Ｂに流れる誘導電流に起因する電磁波Ｗの再放射とが同時に起こる。その結果、ＳＢＤ構造部５０には、ＳＢＤ構造部５０に流れる電流に、フローティング導電部６０Ｂからの再放射に起因する電流分加わった電流が流れる。より具体的には、図９及び図１０を参照しながら説明する。
【００５０】
図９は、後述する容量性の場合における、ＳＢＤ構造部５０の電界及び電流位相と、再放射電界位相とを説明するためのモデル図である。図１０は、容量性の場合における、ＳＢＤ構造部５０とフローティング導電部６０Ｂとの離間距離（距離Ｌ）と、再放射位相との関係を説明するためのモデル図である。
本実施形態は、フローティング導電部６０Ｂの幅ＬＣが共振長（λ／２）未満の場合に相当する。このような場合を、インピーダンスが「容量性」の場合という。
【００５１】
図９における各符号は、第１実施形態の図５の説明の場合と同様である。
ｌi： 誘導性リアクタンス
ｌｃ： 容量性リアクタンス
Ｅ： 電界
Ｅi： ｌiに対して発生した電界
Ｅｃ： ｌｃに対して発生した電界
【００５２】
次に、図９（Ａ）及び（Ｂ）のモデル図について説明する。ここでは、ＳＢＤ構造部５０と、フローティング導電部６０Ｂとの組合せを、それぞれ、コンデンサと置き換えて説明する。
前述のとおり、本実施形態の場合、フローティング導電部６０Ｂの幅ＬＣが共振長（λ／２）未満の場合に相当するため、インピーダンスは「容量性」となる。そのため、基準となる電界Ｅに達した場合に、形成される電界Ｅに対して電流の位相は９０（°）分（λ／４分）進む（図９（Ａ）参照）。さらに、図９（Ａ）の状態からの再放射電界は電流に対して９０（°）分遅れる。以上のとおり、電界Ｅ（図９（Ａ）参照）と、電界Ｅｉ（図９（Ｂ）参照）とは、それぞれ、進み方向、遅れ方向に進んでいく。
【００５３】
次に、図１０のモデル図について説明する。図１０のモデル図は、距離Ｌに対する再放射位相の変化のモデル図である。
図１０（Ｂ）に示されるように、距離Ｌがλ／２（位相でいう１８０（°）に相当）、λ（＝２λ／２）、３／λ、２λ（＝４λ／２）、・・・、すなわち、ｎを正の整数としたときのλ／２×ｎの場合、電界Ｅと電界Ｅｉとは互いに同相となり強め合う。
これに対して、図１０（Ａ）に示されるように、距離Ｌがλ／４（位相でいう９０（°）に相当）、３λ／４、５λ／４、・・・、すなわち、ｎを正の整数としたときのλ／４×（２ｎ−１）の場合、電界Ｅと電界Ｅｉとは互いに逆相となり弱め合う。
そして、前述のとおり、本実施形態の距離Ｌと波長λとは、前述の（式２）の関係を有することから、図１０（Ｂ）のような関係となる。
なお、本実施形態は、前述の比較形態の場合の検出出力を基準（１００％）とすると、検出出力が２２７％であった（実験の結果）。
【００５４】
以上より、本実施形態の電磁波検出部３２Ｂ（電磁波検出装置３０Ｂ）は、比較形態の電磁波検出部（電磁波検出装置）よりも、検出出力を向上させることができる。また、本実施形態の電磁波検出部３２Ｂ（電磁波検出装置３０Ｂ）は、フローティング導電部６０Ｂについての距離Ｌがｎを正の整数としたときのλ／４×（２ｎ−１）の場合に比べて、検出出力を向上させることができる。
なお、前述の（式２）によれば、距離Ｌは（λ／２）の整数倍の９０％以上１１０％以下でよいとされている。このように（λ／２）の整数倍に対して±１０％の範囲でもよいとした理由は、電磁波検出部３２Ｂの製造ばらつき等を考慮したためである。
【００５５】
以上が、第２実施形態についての説明である。
【００５６】
≪第２実施形態の変形例≫
次に、第２実施形態の変形例について図１１を参照しながら説明する。以下、本変形例について、第２実施形態の場合と異なる部分についてのみ説明する。なお、本変形例において、第２実施形態と同等の機能、構造等を有する構成要素については第２実施形態と同じ名称、符号等を用いて説明する。
【００５７】
＜機能及び構成並びに電磁波検出動作＞
本変形例の電磁波検出部３２Ｃ（、電磁波検出装置３０Ｃ及び電磁波検出システム１０Ｃ）は、第２実施形態のフローティング導電部６０Ｂに換えて、ＳＢＤ構造部５０とほぼ同じ構成のＳＢＤ構造部６０Ｃ（構造体の一例）を有している。具体的には、ＳＢＤ構造部６０Ｃは、ショットキー接合部５１Ｃ（他のショットキー接合部の一例）と、一対のパッド５６Ａ２、５６Ｂ２（他の一対の導電部の一例）と、一対の延在部５８Ａ、５８Ｂとを有している。ここで、ショットキー接合部５１Ｃの形状、構造は、第２実施形態のショットキー接合部５１（図８参照）と同じである。一対のパッド５６Ａ２、５６Ｂ２は、第２実施形態の一対のパッド５６Ａ、５６Ｂ（図８参照）よりもＸ方向の長さが短い点のみ、一対のパッド５６Ａ、５６Ｂと異なる。なお、ＳＢＤ構造部６０Ｃの幅は、第２実施形態のフローティング導電部６０Ｂと同じ幅（幅ＬＣ）である。また、ＳＢＤ構造部６０Ｃは、基板４０に接地されずにフローティング状態とされている。また、本変形例の場合、距離Ｌは、Ｙ方向におけるショットキー接合部５１からショットキー接合部５１Ｃまでの距離とされている。
【００５８】
また、本変形例の電磁波検出システム１０Ｃによる電磁波検出動作は、第２実施形態の場合と同様である。
【００５９】
＜効果＞
本変形例の場合、基板４０に接地されていない未接地状態のＳＢＤ構造部６０Ｃは、第２実施形態のフローティング導電部６０Ｂと同様に、ＳＢＤ構造部５０とともにコンデンサを構成する。また、本変形例の場合、ＳＢＤ構造部６０Ｃの幅ＬＣが共振長（λ／２）未満の場合に相当するため、インピーダンスは「容量性」となる。
以上より、本変形例は、第２実施形態の場合と同等の効果を奏する。
なお、本変形例の場合、例えば、ＳＢＤ構造部６０Ｃの基板４０への接地の切り替えを切り替えスイッチ（図示省略）により可能としたうえで、接地状態では単独の電磁波検出素子として、未接地状態ではフローティング導電部６０Ｂの換わりとして使用できる。また、例えば、２つのＳＢＤ構造部（ＳＢＤ構造部５０及びＳＢＤ構造部６０Ｃ）を単独で測定することにより、どこにカットオフ周波数があるかを見つけ易くなる。さらに、２つのＳＢＤ構造部の各検出信号のピークが中心周波数付近である程度幅を持っている場合であって一方が破損等により使用不可となったとき、他方で補うことができる。これらの点は、第２実施形態の場合に奏することのない効果である。
【００６０】
以上が、第２実施形態の変形例についての説明である。
【００６１】
以上のとおり、本発明について第１実施形態及びその変形例並びに第２実施形態及びその変形例を一例として説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、下記のような形態（変形例）も含まれる。
【００６２】
例えば、フィンガー電極の長さやショットキー接合部の形状を変更してもよい。具体的には、図１２に示される変形例の電磁波検出部３２Ｄ（、電磁波検出装置３０Ｄ及び電磁波検出システム１０Ｄ）のように、第１実施形態の変形例における電磁波検出部３２ＡのＳＢＤ構造部６０Ａ（図７参照）に換えて、ＳＢＤ構造部６０Ｄにしてもよい。ここで、ＳＢＤ構造部６０Ｄは、ＳＢＤ構造部６０Ａに対して、幅がＬＡである点、ショットキー電極の径が極端に大きい（一例として５倍程度）点、及び、これに伴いパッド５６Ａ２におけるフィンガー電極５７との対向面の湾曲径が極端に大きい（一例として５倍程度）点で異なる。すなわち、本変形例のＳＢＤ構造部６０Ｄは、ＳＢＤ構造部５０と同じ幅ＬＡで、ＳＢＤ構造部５０及びＳＢＤ構造部６０Ａに対しショットキー接合部５１Ｄの形状が異なっている。なお、ショットキー電極とは、フィンガー電極５７におけるパッド５６Ａ２側端部を意味する。また、本変形例は、ＳＢＤ構造部６０Ｄは、その幅がＬＡであることから、インピーダンスが「誘電性」の場合に相当する。
【００６３】
本変形例は、以上のような構成を有することにより、前述の各実施形態及びその変形例にない以下の効果を奏する。
例えば、一般的に、カットオフ周波数ｆｃ（後述する（式３）参照）は、目的とする中心周波数よりも高い周波数となるように設計される。本変形例の場合、目的とする中心周波数よりは高い周波数であるがカットオフ周波数より低い周波数帯に現れる不要なピーク（成分）等を除去したい場合に、ショットキー接合部５１Ｄの形状を変えたことでカットオフ周波数を変更することができる。
なお、本変形例の場合、前述の比較形態の場合の検出出力を基準（１００％）とすると、検出出力が２２７％であった（実験の結果）。
以上により、本変形例の場合、不要なピークの周波数帯の感度を意図的に低下させることができるという効果を奏する。
【００６４】
（式３）  ｆｃ＝１／（２πＲＣ）
ここで、各パラメータは、以下のとおりである。
Ｒ：ショットキー接合部の電気抵抗
Ｃ：ショットキー接合部の静電容量
【００６５】
ところで、カットオフ周波数は、半導体層の成膜条件、例えばドープ濃度などを変えることに伴い抵抗成分の値を変えることや、基板を削って厚みを薄くして容量成分を減らすことにより変えることができる。しかしながら、半導体層の条件を変えると検出出力が減少する（最適成膜条件から外れる）ことになり、基板を薄くすると加工コストの上昇及び半導体チップの強度の低下となる。
これに対して、本変形例の場合、基本的に製造時に使用するマスクパターンの設計を変更するだけでショットキー接合部５１Ｄの形状を変えることができる。すなわち、本変形例の場合、不要なピークの周波数帯の感度の意図的な低下を容易に（又は低コストで）実現できる。
以上が、本変形例の効果についての説明である。
なお、図１２に示される変形例はインピーダンスが「誘電性」の場合に相当するとして説明した。すなわち、図１２の変形例は、第１実施形態の他の変形例として説明した。しかしながら、前述の説明のとおり、ＳＢＤ構造部６０Ｄの形状により不要なピークの周波数帯の感度を意図的に低下させるメカニズムから、図１２の変形例をインピーダンスが「容量性」の場合に適用してもよい。
【００６６】
また、各形態では、フローティング導電部６０等を１つとしたが、ＳＢＤ構造部５０を挟んでＹ方向の両側に１つずつ配置してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０  電磁波検出システム
２０  電磁波発生装置
３０  電磁波検出装置
３２  電磁波検出部
３４  スペクトラムアナライザ
３６  集光レンズ
４０  基板
５０  ショットキーバリアダイオード構造部（ＳＢＤ構造部）
５１  ショットキー接合部
５２  半導体層
５３  半導体層
５４Ａ  金属層
５４Ｂ  金属層
５５  金属層
５６Ａ  パッド
５６Ｂ  パッド
５７  フィンガー電極
５８Ａ  延在部
５８Ｂ  延在部
６０  フローティング導電部
６０Ａ  ＳＢＤ構造部
６０Ｂ  フローティング導電部
６０Ｃ  ＳＢＤ構造部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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