(57)【要約】【課題】テラヘルツ電磁波の発生または検出に必要なシステムの小型・簡素化すると共に低コスト化を実現することのできる電磁波発生検出装置を提供する。【解決手段】本発明の電磁波発生検出装置１は表面が（１１１）面である基板と、基板上にエピタキシャル成長された化合物半導体層と、その化合物半導体層上に、間隙を有して配設された一対のアンテナ本体を有するアンテナを備え、エピタキシャル成長された化合物半導体層の略法線方向、すなわち略＜１１１＞方向から化合物半導体層に偏光を入射することで、その層において入射した偏光の波長が１／２の波長の偏光に変換され、この１／２の波長の偏光により光電効果が生じる機能を備えている。【選択図】図１
2012255862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が（１１１）面である基板と、
前記基板上にエピタキシャル成長され、表面に垂直な方向となる略＜１１１＞方向から、偏光方向が＜−１１０＞方向である光を照射して１／２の波長の光に変換し、前記１／２の波長に変換された偏光により光電効果が生じる化合物半導体層と、
前記化合物半導体層上に、間隙を有して配設された一対のアンテナ本体を有するアンテナと、を備えていることを特徴とする電磁波発生検出装置。
【請求項２】
前記基板と前記化合物半導体層との間において、エピタキシャル成長され、入射した前記偏光を反射する反射層を、更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生検出装置。
【請求項３】
前記化合物半導体層は、
前記基板上にエピタキシャル成長され、入射した前記偏光の波長を１／２の波長に変換する波長変換層と、
前記波長変換層上にエピタキシャル成長され、入射した前記偏光により光電効果が生じるキャリア発生層と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の電磁波発生検出装置。
【請求項４】
前記基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、
前記化合物半導体層は、ＧａＡｓからなることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生検出装置。
【請求項５】
前記基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、
前記波長変換層は、ＩｎＡｓからなる第１変換層と、ＧａＡｓからなる第２変換層と、を交互に少なくとも１組以上積層してなることを特徴とする請求項３に記載の電磁波発生検出装置。
【請求項６】
前記基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、
前記波長変換層は、複数のＩｎＡｓ量子ドットがＧａＡｓに埋め込まれてなることを特徴とする請求項３に記載の電磁波発生検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ電磁波を検出または発生する電磁波発生検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧａＡｓ基板上に低温成長させたＧａＡｓ層（ＬＴ−ＧａＡｓ層）を形成し、ＬＴ−ＧａＡｓ層の上に一対のアンテナ本体を設けた電磁波発生検出装置（光伝導スイッチ）が知られている（非特許文献１参照）。
この電磁波発生検出装置では、一対のアンテナ本体の間に励起光（波長約８００ｎｍのフェムト秒レーザ）を照射するとキャリアが発生し、一対のアンテナ本体の間にパルス状の電流が流れ、この電流によってテラヘルツ電磁波が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】電子情報通信学会誌,Vol.87, No8, p.718 (2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁波発生検出装置では、効率良くキャリアを発生させるために、ＬＴ−ＧａＡｓ層の吸収帯域にある波長を有する励起光を選択して照射しなければならない。このような励起光は、一般的に、ＢＢＯ結晶等を用いた波長変換装置を用いて、光通信波長帯域レーザ（波長約１．５６μｍ）を波長変換することで得られる。
【０００５】
したがって、従来の電磁波発生検出装置は、光通信波長帯域レーザを直接使用してテラヘルツ電磁波を発生させることができなかった。このため、適切な励起光を作り出す波長変換装置が必要であると共に、その光学調整等が複雑であり、テラヘルツ電磁波発生のためのシステムの大型化およびコスト増加という問題を招いていた。
【０００６】
本発明は、テラヘルツ電磁波の発生または検出に必要なシステムの小型・簡素化すると共に低コスト化を実現することのできる電磁波発生検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電磁波発生検出装置は、表面が（１１１）面である基板と、基板上にエピタキシャル成長され、表面に垂直な方向となる略＜１１１＞方向から、偏光方向が＜−１１０＞方向である光を照射して１／２の波長の光に変換し、１／２の波長に変換された偏光により光電効果が生じる化合物半導体層と、化合物半導体層上に、間隙を有して配設された一対のアンテナ本体を有するアンテナと、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ＧａＡｓ等の化合物半導体層は、２次の非線形定数を有しているため、化合物半導体層の略法線方向、すなわち略＜１１１＞方向から化合物半導体層に入射した偏光（照射光）は、照射光の１／２の波長の光（光第２高調波（ＳＨ光））に変換される。このため、例えば、光通信系のファイバーレーザ等を用いた波長１．５６μｍの照射光は、化合物半導体層での吸収帯域が考慮された波長変換が行われる。したがって、化合物半導体層において、励起キャリアを効率良く発生させるためのＳＨ光を作り出すことができる。これにより、光通信系のファイバーレーザ等を直接利用することができ、波長変換装置やその光学調整等が不要になり、テラヘルツ電磁波の発生または検出に必要なシステムの小型化、簡素化および低コスト化を実現することができる。
【０００９】
この場合、基板と化合物半導体層との間において、エピタキシャル成長され、入射した偏光を反射する反射層を、更に備えていることが好ましい。
【００１０】
また、この場合、化合物半導体層は、基板上にエピタキシャル成長され、入射した偏光の波長を１／２の波長に変換する波長変換層と、波長変換層上にエピタキシャル成長され、入射した偏光により光電効果が生じるキャリア発生層と、を有していることが好ましい。
【００１１】
これらの構成によれば、化合物半導体層を透過した偏光は、反射層で反射して、再び化合物半導体層（波長変換層）に入射する。これにより、入射した偏光の波長変換効率が高まり、より多くの励起キャリアが発生し、テラヘルツ電磁波の発生効率を向上させることができる。
【００１２】
また、この場合、基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、化合物半導体層は、ＧａＡｓからなることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ＧａＡｓ基板の上にＧａＡｓの化合物半導体層を積層することで、転位の無い化合物半導体層を成長させることができる。これにより、アンテナに印加した電圧によってリーク電流が流れる等、テラヘルツ電磁波の発生または検出に係る性能の低下を防止することができる。
【００１４】
この場合、基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、波長変換層は、ＩｎＡｓからなる第１変換層と、ＧａＡｓからなる第２変換層と、を交互に少なくとも１組以上積層してなることが好ましい。
【００１５】
また、この場合、基板は（１１１）ＧａＡｓ基板であり、波長変換層は、複数のＩｎＡｓ量子ドットがＧａＡｓに埋め込まれてなることが好ましい。
【００１６】
これらの構成によれば、ＧａＡｓに比べ非線形定数の大きなＩｎＡｓを用いることにより、テラヘルツ電磁波の出力を大きくすることができる。また、波長変換層を、第１変換層（ＩｎＡｓ）と第２変換層（ＧａＡｓ）との積層構造、または、ＧａＡｓにＩｎＡｓ量子ドットを埋め込む構造にすることで、ＧａＡｓとＩｎＡｓとの結晶格子不整合による転位の発生を抑制することができる。これにより、アンテナに印加した電圧によってリーク電流が流れる等、テラヘルツ電磁波の発生または検出に係る性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る電磁波発生検出装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る電磁波発生検出装置を模式的に示した側面図である。
【図３】第２実施形態に係る電磁波発生検出装置を模式的に示した側面図である。
【図４】第３実施形態に係る電磁波発生検出装置を模式的に示した側面図である。
【図５】第４実施形態に係る電磁波発生検出装置を模式的に示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る光伝導基板を用いた電磁波発生検出装置について説明する。
【００１９】
図１は、第１実施形態に係る電磁波発生検出装置１を模式的に示した斜視図である。図２は、第１実施形態に係る電磁波発生検出装置１を模式的に示した側面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、電磁波発生検出装置１は、基板２と、基板２上に形成された反射層３と、反射層３上に形成された化合物半導体層４と、化合物半導体層４上に形成されたアンテナ５と、を備えている。
【００２１】
基板２は、（１１１）面を表面に向けた単結晶のＧａＡｓ（ガリウム砒素）により構成されている。基板２の表面には、化合物半導体層４が積層されている。なお、基板２の材料としては、ＧａＡｓに限定されるものではなく、任意の単結晶の半導体基板を用いることができる。
【００２２】
反射層３は、基板２上に、ＡｌＧａＡｓ（アルミニウムガリウム砒素）を材料としてエピタキシャル成長させた層であり、一般的には、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｘ≠ｙ）を用い、混晶組成の異なる一対を複数対積層する所謂半導体多層ミラーである。反射層３は、入射した偏光を反射するために設けられている。反射層３は、基板２の結晶面（（１１１）面）にそろえて配列して成長しているため、（１１１）面を表面に向けて形成されている。なお、反射層３の材料は、ＡｌＧａＡｓに限定されるものではなく、基板２と化合物半導体層４との格子定数を考慮して任意の半導体（例えばＩｎＧａＡｓ等）を用いることができる。
【００２３】
化合物半導体層４は、反射層３上にエピタキシャル成長され、入射した偏光の波長を１／２の波長に変換する波長変換層４１と、波長変換層４１上にエピタキシャル成長され、変換された偏光により光電効果が生じるキャリア発生層４２と、を有している。
【００２４】
波長変換層４１は、反射層３上に、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）を材料としてエピタキシャル成長させた層である。また、キャリア発生層４２は、波長変換層４１上に、ＧａＡｓを材料として低温でエピタキシャル成長（ＬＴ−ＧａＡｓ）させた層である。波長変換層４１およびキャリア発生層４２は、基板２および反射層３の結晶面（（１１１）面）にそろえて配列して成長しているため、（１１１）面を表面に向けて形成されている。
【００２５】
詳細は後述するが、照射光は、化合物半導体層４（キャリア発生層４２）の表面に対し垂直に入射する。この照射光の振動成分のうち、＜−１１０＞方向に振動する光（偏光）が、キャリア発生層４２を透過して波長変換層４１に入射すると、１／２倍の波長の光（光第２高調波（ＳＨ光））に変換される（詳細は後述する。）。この１／２の波長に変換された偏光（ＳＨ光）が、キャリア発生層４２内において、励起キャリア（電子）を発生させる。
【００２６】
また、化合物半導体層４に入射した偏光は、波長変換層４１を透過して反射層３で反射する。反射した偏光は、再び波長変換層４１に入射する。このため、入射した偏光の波長変換効率が高まり、キャリア発生層４２において、より多くの励起キャリアが発生する。これにより、テラヘルツ電磁波の発生効率を向上させることができる。なお、本実施形態では、波長変換効率を向上させるために反射層３を設けたが、波長変換層４１のみで十分に波長変換が可能であれば反射層３を省略してもよい。
【００２７】
また、基板２（ＧａＡｓ）の上に格子定数の差が少ない反射層３および化合物半導体層４（波長変換層４１およびキャリア発生層４２）を積層することにより、転位の無い化合物半導体層４を成長させることができる。これにより、アンテナ５に印加した電圧によってリーク電流が流れる等、テラヘルツ電磁波の発生または検出に係る性能の低下を防止することができる。
【００２８】
アンテナ５は、キャリア発生層４２上に配設されている。アンテナ５は、一対の電極部５１と、一対のアンテナ本体５２と、からなるダイポールアンテナである。一対の電極部５１には、図外のケーブルを介して電源や電流増幅器等が接続される。一対のアンテナ本体５２は、所定の間隔（ギャップ部５３）を有して配置されている。
【００２９】
一対のアンテナ本体５２に電圧を印加した状態で、ギャップ部５３に照射光を照射すると、波長変換層４１で波長変換されたＳＨ光により、キャリア発生層４２において励起キャリアが発生する。そして、一対のアンテナ本体５２の間（ギャップ部５３）にパルス状の電流が流れ、この電流によってテラヘルツ電磁波が発生する。また、この電磁波発生検出装置１は、ギャップ部５３に照射光が照射され、波長変換層４１で波長変換されたＳＨ光により、キャリア発生層４２において励起キャリアが発生している間にテラヘルツ電磁波を受けた場合、一対のアンテナ本体５２間に電流が発生するため、検出（受信）素子としても用いることができる。この場合、電流（テラヘルツ電磁波）を検出するための電流増幅器等を、一対の電極部５１に接続しておく。
【００３０】
電磁波発生検出装置１の製造工程について簡単に説明する。まず、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）装置に基板２をセットし、反射層３を任意の成長条件（温度、成長速度、Ａｓ／Ｇａ供給比等）でエピタキシャル成長させる。
【００３１】
次に、任意の成長条件（温度、成長速度、Ａｓ／Ｇａ供給比等）で、反射層３上に波長変換層４１をエピタキシャル成長させる。続いて、ＭＢＥ装置にセットした基板２の温度を２８０〜３３０℃に設定し、その他任意の成長条件（成長速度、Ａｓ／Ｇａ供給比等）で、キャリア発生層４２を１〜２μｍ程度エピタキシャル成長（低温成長）させる。
【００３２】
そして、キャリア発生層４２上に、フォトリソグラフィ法（エッチング処理含む。）等の公知の技術を用いてアンテナ５を形成する。このようにして電磁波発生検出装置１が完成する。
【００３３】
次に、波長変換層４１における、入射した偏光の波長変換について詳細に説明する。波長変換層４１の材料であるＧａＡｓは、立方晶系４３ｍの結晶群を有している。また、波長変換層４１は、反射層３を介して基板２の（１１１）面上にエピタキシャル成長されているため、（１１１）面を表面に向けて形成されている。照射光のうち、＜−１１０＞方向の偏光（入射光）が、波長変換層４１の表面に垂直な方向、すなわち略＜１１１＞方向から入射することを考えると、位置ｒ（ｒ＝（ｘ，ｙ，ｚ））における振幅Ｅの入射光Ｅ（ｒ）は、次式（１）のように表すことができる。
【００３４】
【数１】
2012255862.tif 000003
【００３５】
ここで、ωは角周波数であり、λは波長である。また、ｋは波数ベクトルであり、ｎは単位ベクトルである。また、偏光の入射方向は、波長変換層４１（ＧａＡｓ）の（１１１）面に垂直であることから、ｎは上記のように表される。
【００３６】
この入射した偏光によって生ずる２次の非線形分極Ｐは、２次非線形光学定数が３階のテンソルであることから次式（２），（３）で表される。
【００３７】
【数２】
2012255862.tif 000004
【００３８】
ここで、式（２），（３）中のε０は、真空中の誘電率を表している。また、Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋは、各軸方向の非線形分極Ｐの成分を表し、ｄｉｊは２次の非線形光学定数のテンソル成分を表し、Ｅｉ，Ｅｊ，Ｅｋ等は、各軸方向の偏光の電界成分を表している。なお、ＧａＡｓ（波長変換層４１）の非線形光学定数は、ｄ１４＝２７４ｐｍ／Ｖ，ｄ３６＝２４９ｐｍ／Ｖである（CRC Handbook of Lasers with Selected Data on Optical Technology, pp.497-505参照）。
【００３９】
キャリア発生層４２を透過し、波長変換層４１に到達した偏光（波長λ，振幅Ｅ）は、波長変換層４１で生ずる非線形分極を生ずるが、その優勢な成分は式（３）から、次式（４）で表される。
【００４０】
【数３】
2012255862.tif 000005
【００４１】
式（４）で表される分極が波源となって、１／２倍の波長（λ／２）の光第二高調波（ＳＨ光）が発生する。例えば、波長１５６０ｎｍの光通信系のファイバーレーザを照射光として用いた場合、発生するＳＨ光は、波長７８０ｎｍの光となる。ＳＨ光は、キャリア発生層４２の波長変換層４１近傍において吸収され、励起キャリアを発生させる。発生した励起キャリアは、拡散しつつアンテナ５に印加された電場によって加速され移動し、テラヘルツ電磁波を発生させる。なお、励起キャリアは、波長変換層４１およびキャリア発生層４２を移動するが、キャリア発生層４２側を移動（走行）する励起キャリアが、テラヘルツ電磁波の発生に大きく寄与する。
【００４２】
ファイバーレーザ（波長１５６０ｎｍ）を照射光として用いて、上記の波長変換層４１によって発生するＳＨ光（波長７８０ｎｍ）のパワーは、次式（５）により見積もることができる。
【００４３】
【数４】
2012255862.tif 000006
【００４４】
ここで、Ｐ２ωはＳＨ光のパワー、Ｐωは照射光のパワー、μ０は真空中の透磁率、ε０は真空中の誘電率、ωは照射光の周波数、Ａは照射光のビーム断面積、ｄｅｆｆは実効的な非線形定数、ｎ２ωはＳＨ光に対する屈折率、ｎωは照射光に対する屈折率、Ｌは光が進む距離、ΔｋはＳＨ光の波数と照射光の波数との差を、それぞれ表している。
【００４５】
波長変換層４１の材料であるＧａＡｓの場合、波長１５６０ｎｍの照射光に対する屈折率ｎωは約２．４であり、ＳＨ光に対する屈折率ｎ２ωは約３．１である。また、照射光のビーム断面積を２μｍ２、波長変換層４１の実効長Ｌを１μｍ、実効的なＧａＡｓの非線形定数ｄｅｆｆ（ｄ３６）＝２４９ｐｍ／Ｖ、照射光が一般的なフェムト秒レーザであるとしてその尖頭値（ピークパワー）をＰω＝３ｋＷ、位相不整合を表すｓｉｎ２（ΔｋＬ／２）／（ΔｋＬ／２）２の値を０．４９とする。
【００４６】
上記条件で得られるＳＨ光のパワーＰ２ωは、１１２Ｗとなる。なお、上記Ｐ２ωの値は、反射層３による入射した偏光の反射を考慮に入れていない。このため、反射層３での反射による波長変換効率の向上を考慮すれば、ＳＨ光のパワーは最大で２倍程度まで向上するものと考えられる。
【００４７】
以上の構成によれば、（１１１）面に直交する方向から一対のアンテナ本体５２の間に照射された照射光は、＜−１１０＞方向の偏光として、キャリア発生層４２および波長変換層４１に入射する。波長変換層４１は、２次の非線形定数を有しているため、照射光の１／２の波長の光（ＳＨ光）を発生する。
【００４８】
したがって、例えば、光通信系のファイバーレーザ等を用いた照射光は、波長変換層４１での吸収帯域が考慮された波長変換が行われ、キャリア発生層４２において励起キャリアを効率良く発生させるためのＳＨ光を作り出すことができる。すなわち、電磁波発生検出装置１そのものが、波長変換機能を有している。これにより、光通信系のファイバーレーザ等を直接利用することができ、波長変換装置やその光学調整等が不要になり、テラヘルツ電磁波の発生または検出に必要なシステムの小型化、簡素化および低コスト化を実現することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図３を参照して、第２実施形態に係る電磁波発生検出装置１について説明する。図３は、第２実施形態に係る電磁波発生検出装置１を模式的に示した側面図である。なお、第１実施形態に係るものと同様の説明は省略する。
【００５０】
第２実施形態に係る電磁波発生検出装置１は、化合物半導体層４全体が、低温でエピタキシャル成長させたＧａＡｓ（ＬＴ−ＧａＡｓ）により形成されている（成長温度を２８０〜３００℃、層厚１〜２μｍ程度）。すなわち、第２実施形態に係る電磁波発生検出装置１の化合物半導体層４は、波長変換層４１が省略され、キャリア発生層４２が波長変換層４１を兼ねるように構成されている。
【００５１】
以上の構成によれば、化合物半導体層４において照射光の波長変換および励起キャリアの発生が行われ、第１実施形態の電磁波発生検出装置１と同様に、簡便な装置構成でテラヘルツ電磁波の発生または検出を行うことができる。
【００５２】
（第３実施形態）
図４を参照して、第３実施形態に係る電磁波発生検出装置１について説明する。図４は、第３実施形態に係る電磁波発生検出装置１を模式的に示した側面図である。なお、第１実施形態に係るものと同様の説明は省略する。
【００５３】
第３実施形態に係る電磁波発生検出装置１は、波長変換層４１に、ＧａＡｓよりも非線形定数の大きなＩｎＡｓ（インジウム砒素）を用いることにより、テラヘルツ電磁波の出力を大きくしている。
【００５４】
しかし、基板２上にＩｎＡｓからなる波長変換層４１を積層すると、ＧａＡｓとの結晶格子不整合により、波長変換層４１に転位が発生する。波長変換層４１に転位が発生すると、結晶性の高いキャリア発生層４２を形成することができず、アンテナ５に印加した電圧によってリーク電流が流れる等、テラヘルツ電磁波の発生または検出に係る性能が低下する。
【００５５】
そこで、第３実施形態に係る電磁波発生検出装置１の波長変換層４１は、ＩｎＡｓからなる第１変換層６１と、ＧａＡｓからなる第２変換層６２と、を交互に複数積層して形成されている。
【００５６】
各第１変換層６１および各第２変換層６２は、それぞれに転位が生じない程度の膜厚（臨界膜厚以内〜２０Å（２ｎｍ））でエピタキシャル成長させて形成されている。本実施形態の波長変換層４１は、それぞれ２ｎｍの膜厚の第１変換層６１と第２変換層６２とを交互に１００組積層して形成されている（図４では模式的に３組のみ図示）。なお、第１変換層６１と第２変換層６２の積層数は任意であり、少なくとも１組以上積層してあればよいが、１００〜２００組程度積層することが好ましい。
【００５７】
以上の構成によれば、ＧａＡｓに比べ非線形定数の大きなＩｎＡｓを用いることにより、テラヘルツ電磁波の出力を大きくすることができる。また、第１変換層６１（ＩｎＡｓ）と第２変換層６２（ＧａＡｓ）との積層構造にすることで転位の発生を抑制し、アンテナ５に印加した電圧によってリーク電流が流れる等、テラヘルツ電磁波の発生または検出に係る性能の低下を防止することができる。
【００５８】
（第４実施形態）
図５を参照して、第４実施形態に係る電磁波発生検出装置１について説明する。図５は、第４実施形態に係る電磁波発生検出装置１を模式的に示した側面図である。なお、第１実施形態および第３実施形態に係るものと同様の説明は省略する。
【００５９】
第４実施形態に係る電磁波発生検出装置１は、第３実施形態に係るものと同様に、転位の発生を抑制しつつ、波長変換層４１にＩｎＡｓを用いることにより、テラヘルツ電磁波の出力を大きくしている。
【００６０】
第４実施形態に係る電磁波発生検出装置１の波長変換層４１は、複数のＩｎＡｓ量子ドット６３を有するＩｎＡｓ層６４と、各ＩｎＡｓ量子ドット６３を内包するＧａＡｓ層６５と、を交互に複数積層して形成されている。つまり、波長変換層４１は、複数のＩｎＡｓ量子ドット６３がＧａＡｓ層６５に埋め込まれて形成されている。
【００６１】
各ＩｎＡｓ層６４および各ＧａＡｓ層６５は、それぞれに転位が生じない程度の膜厚でエピタキシャル成長させて形成されている。本実施形態では、ＩｎＡｓ層６４は、層厚５ｎｍの薄膜上に直径３０ｎｍのＩｎＡｓ量子ドット６３を複数配置して構成されている。また、ＧａＡｓ層６５は、層厚２０ｎｍの薄膜であり、複数のＩｎＡｓ量子ドット６３を埋め込むようにしてＩｎＡｓ層６４上に積層されている。本実施形態の波長変換層４１は、ＩｎＡｓ層６４とＧａＡｓ層６５とを交互に１０組積層して形成されている（図５では模式的に３組のみ図示）。なお、ＩｎＡｓ層６４とＧａＡｓ層６５の積層数は任意であり、少なくとも１組以上積層してあればよいが、１０〜２０組程度積層することが好ましい。また、ＩｎＡｓ量子ドット６３の数も任意である。
【００６２】
以上の構成によれば、ＩｎＡｓ量子ドット６３により、波長変換層４１の非線形光学効果が増強され、波長変換効果が向上する（とりわけ１５６０ｎｍから７８０ｎｍへの波長変換）。これにより、テラヘルツ電磁波の出力を大きくすることができる。
【００６３】
なお、本発明は、上述した各実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００６４】
１：電磁波発生検出装置、２：基板、３：反射層、４：化合物半導体層、５：アンテナ、４１：波長変換層、４２：キャリア発生層、５２：アンテナ本体、６１：第１変換層、６２：第２変換層、６３：ＩｎＡｓ量子ドット、６４：ＩｎＡｓ層、６５：ＧａＡｓ層
【図１】
2012255862.tif 000007
【図２】
2012255862.tif 000008
【図３】
2012255862.tif 000009
【図４】
2012255862.tif 000010
【図５】
2012255862.tif 000011