(57)【要約】【課題】熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができるテラヘルツ波検出装置を提供する。【解決手段】本発明に係るテラヘルツ波検出装置１００は、基板１０と、基板１０上方に設けられた第１金属層５０と、第１金属層５０上に設けられた焦電体層５２と、焦電体層５２上に設けられた第２金属層５４と、を含み、第２金属層５４は、単位構造５５が所定の周期Ｔで設けられた周期構造を有し、焦電体層５２は、焦電体層５２に入射するテラヘルツ波を吸収して熱に変換し、かつ、変換された熱を電気信号に変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上方に設けられた第１金属層と、
前記第１金属層上に設けられた焦電体層と、
前記焦電体層上に設けられた第２金属層と、
を含み、
前記第２金属層は、単位構造が所定の周期で設けられた周期構造を有し、
前記焦電体層は、前記焦電体層に入射するテラヘルツ波を吸収して熱に変換し、かつ、変換された熱を電気信号に変換する、ことを特徴とするテラヘルツ波検出装置。
【請求項２】
前記所定の周期は、前記焦電体層にて吸収される前記テラヘルツ波の真空中における波長よりも短い、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】
前記第１金属層および前記第２金属層は、前記焦電体層に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項４】
前記第１金属層を支持する支持基板と、
前記支持基板を前記基板と離間して支持する支持部と、
を含む、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項５】
前記焦電体層の厚さは、３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項６】
前記第１金属層、前記焦電体層、および前記第２金属層は、単位セルを構成し、
前記単位セルは、複数設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項７】
前記単位構造は、
前記焦電体層上に前記第２金属層が設けられている領域と、
前記焦電体層上に前記第２金属層が設けられていない領域と、
を有し、
前記第２金属層が設けられていない領域の幅が異なる複数の前記単位セルが設けられている、ことを特徴とする請求項６に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項８】
前記第１金属層の下方に前記テラヘルツ波を反射する反射層を含む、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置。
【請求項９】
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
を含む、ことを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物の画像を生成する画像形成部と、
を含む、ことを特徴とするイメージング装置。
【請求項１１】
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物を計測する計測部と、
を含む、ことを特徴とする計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ波検出装置、カメラ、イメージング装置、および計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１００ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の周波数を有する電磁波であるテラヘルツ波が注目されている。テラヘルツ波は、例えば、イメージング、分光計測等の各種計測、非破壊検査等に用いることができる。
【０００３】
このようなテラヘルツ波を検出する検出装置（センサー）として、特許文献１には、周期構造が形成された光熱変換体と、焦電体とが、熱結合された構造が開示されている。このような検出装置においては、光が光熱変換体によって熱に変換され、この熱が焦電体の電気的性質を変化させ、光量を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４４７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の検出装置では、光熱変換体が設けられていることによって熱容量が大きくなり、検出装置の反応速度が遅くなる場合がある。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができるテラヘルツ波検出装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記のテラヘルツ波検出装置を含むカメラ、イメージング装置、および計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置は、
基板と、
前記基板上方に設けられた第１金属層と、
前記第１金属層上に設けられた焦電体層と、
前記焦電体層上に設けられた第２金属層と、
を含み、
前記第２金属層は、単位構造が所定の周期で設けられた周期構造を有し、
前記焦電体層は、前記焦電体層に入射するテラヘルツ波を吸収して熱に変換し、かつ、変換された熱を電気信号に変換する。
【０００８】
このようなテラヘルツ波検出装置では、テラヘルツ波を吸収して熱に変換する部分と、変換された熱を電気信号に変換する部分と、を別々に設けている場合に比べて、熱容量を小さくして、テラヘルツ波検出装置の反応速度（応答速度）を速くすることができる。
【０００９】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００１０】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記所定の周期は、前記焦電体層にて吸収される前記テラヘルツ波の真空中における波長よりも短くてもよい。
【００１１】
このようなテラヘルツ波検出装置では、照射されたテラヘルツ波は、焦電体層に進入し、単位構造と第１金属層との間で多重反射することができる。
【００１２】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記第１金属層および前記第２金属層は、前記焦電体層に電気的に接続されていてもよい。
【００１３】
このようなテラヘルツ波検出装置では、焦電体層の温度変化に応じて、焦電体層の電気分極量の変化分は、焦電流として金属層に流れることができる。
【００１４】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記第１金属層を支持する支持基板と、
前記支持基板を前記基板と離間して支持する支持部と、
を含んでいてもよい。
【００１５】
このようなテラヘルツ波検出装置では、焦電体層を基板から熱的に分離することができる。したがって、このようなテラヘルツ波検出装置では、テラヘルツ波の照射による焦電体層の温度変化を精度よく検出することができる 。
【００１６】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記焦電体層の厚さは、３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であってもよい。
【００１７】
このようなテラヘルツ波検出装置では、焦電体層において、より確実に、テラヘルツ波を吸収し、テラヘルツ波検出装置の反応速度を速くすることができる。
【００１８】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記第１金属層、前記焦電体層、および前記第２金属層は、単位セルを構成し、
前記単位セルは、複数設けられていてもよい。
【００１９】
このようなテラヘルツ波検出装置では、例えば隣り合う単位セルの間の距離を小さくすることにより、単位セルが１つしか設けられていない場合に比べて、テラヘルツ波検出装置全体としてのテラヘルツ波の吸収効率を高くすることができる。これにより、テラヘルツ波検出装置の高感度化を図ることができる。
【００２０】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記単位構造は、
前記焦電体層上に前記第２金属層が設けられている領域と、
前記焦電体層上に前記第２金属層が設けられていない領域と、
を有し、
前記第２金属層が設けられていない領域の幅が異なる複数の前記単位セルが設けられていてもよい。
【００２１】
このようなテラヘルツ波検出装置では、異なる周波数（異なる波長）のテラヘルツ波を検出することができる。
【００２２】
本発明に係るテラヘルツ波検出装置において、
前記第１金属層の下方に前記テラヘルツ波を反射する反射層を含んでいてもよい。
【００２３】
このようなテラヘルツ波検出装置では、反射層よって、焦電体層において吸収されずに基板に向かうテラヘルツ波を、焦電体層に向けて反射させることができる。これにより、焦電体層におけるテラヘルツ波の吸収効率を高くすることができ、テラヘルツ波検出装置の高感度化を図ることができる。
【００２４】
なお、本発明に係る記載では、「下方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ｃ」という）の「下方」に他の特定のもの（以下、「Ｄ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ｃ下に直接Ｄを形成するような場合と、Ｃ下に他のものを介してＤを形成するような場合とが含まれるものとして、「下方」という文言を用いている。
【００２５】
本発明に係るカメラは、
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する本発明に係るテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
を含む。
【００２６】
このようなカメラでは、本発明に係るテラヘルツ波検出装置を含むため、反応速度を速くすることができる。
【００２７】
本発明に係るイメージング装置は、
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する本発明に係るテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物の画像を生成する画像形成部と、
を含む。
【００２８】
このようなイメージング装置では、本発明に係るテラヘルツ波検出装置を含むため、反応速度を速くすることができる。
【００２９】
本発明に係る計測装置は、
前記テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部と、
前記テラヘルツ波発生部から射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出する本発明に係るテラヘルツ波検出装置を有するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物を計測する計測部と、
を含む。
【００３０】
このような計測装置では、本発明に係るテラヘルツ波検出装置を含むため、反応速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置を模式的に示す断面図。
【図２】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置を模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置を模式的に示す平面図。
【図４】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態の変形例に係るテラヘルツ波検出装置を模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態に係るイメージング装置を模式的に示すブロック図。
【図１２】本実施形態に係るイメージング装置のテラヘルツ波検出部を模式的に示す平面図。
【図１３】対象物のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフ。
【図１４】対象物の物質Ａ、Ｂ、およびＣの分布を示す画像の図。
【図１５】本実施形態に係る計測装置を模式的に示すブロック図。
【図１６】本実施形態に係るカメラを模式的に示すブロック図。
【図１７】本実施形態に係るカメラを模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３３】
１．  テラヘルツ波検出装置
まず、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置１００の単位セル１０２を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置１００の単位セル１０２を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、図１〜図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００３４】
テラヘルツ波検出装置１００は、図１〜図３に示すように、基板１０と、反射層２０と、支持部３０，３２と、支持基板（メンブレン）４０と、第１金属層５０と、焦電体層５２と、第２金属層５４と、配線層６０，６２と、コンタクト部６４，６６と、絶縁層７０，７２と、を含む。支持部３０，３２、支持基板４０、金属層５０，５４、焦電体層５２、配線層６０，６２、コンタクト部６４，６６、および絶縁層７０，７２は、単位セル１０２を構成している。なお、便宜上、図２では、絶縁層７０，７２を省略して図示している。また、便宜上、図３では、単位セル１０２を簡略化して図示している。
【００３５】
基板１０の形状は、例えば、平板状である。基板１０は、支持基板３と、層間絶縁層４と、第１保護層６と、を有している。支持基板３の厚さは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下である。支持基板３の材質は、例えば、シリコンである。層間絶縁層４は、支持基板３上に設けられている。層間絶縁層４の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。層間絶縁層４の材質は、例えば、酸化シリコンである。第１保護層６は、層間絶縁層４上に設けられている。第１保護層６の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。第１保護層６の材質は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）である。第１保護層６は、後述する犠牲層８０をエッチングする際に、層間絶縁層４を保護することができる。
【００３６】
反射層２０は、第１金属層５０の下方に設けられている。図示の例では、反射層２０は
、基板１０上に設けられている。反射層２０の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、１０ｎｍ以上１μｍ以下である。反射層２０の材質は、例えば、金、銀、プラチナ、銅、アルミニウム、チタンである。反射層２０は、焦電体層５２において吸収されずに基板１０に向かうテラヘルツ波を、焦電体層５２に向けて反射させることができる。
【００３７】
なお、反射層２０は、第１金属層５０の下方に設けられていれば、支持基板３と層間絶縁層４との間に設けられていてもよいし、層間絶縁層４と第１保護層６との間に設けられていてもよい。
【００３８】
また、図示の例では、基板１０の、平面視において（Ｚ軸方向からみて）単位セル１０２と重ならない領域には、層２２が設けられている。層２２は、反射層２０と同じ材質である。反射層２０と層２２との間の距離Ｄ１（図１参照）は、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下である。
【００３９】
単位セル１０２は、基板１０上に設けられている。単位セル１０２は、複数設けられている。図３に示す例では、９つの単位セル１０２が設けられているが、その数は特に限定されない。単位セル１０２は、例えば、マトリックス状に配列されている。隣り合う単位セル１０２の間の距離は、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下である。複数の単位セル１０２において、検出するテラヘルツ波の波長は、例えば、互いに同じである。
【００４０】
支持部３０，３２は、基板１０上に設けられている。支持部３０，３２は、互いに離間している。支持部３０，３２の材質は、例えば、酸化シリコンである。支持部３０，３２は、支持基板４０を基板１０と離間して支持している。
【００４１】
支持基板４０は、支持部３０，３２によって、基板１０と離間して基板１０の上方に支持されている。図示の例では、支持基板４０は、反射層２０と離間して設けられている。支持基板４０と反射層２０との間の距離は、例えば、１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００４２】
支持基板４０は、例えば、二酸化シリコン層、窒化シリコン層、および二酸化シリコン層の３層構造を有している。図示の例では、支持基板４０の下には、第２保護層８が設けられている。第２保護層８の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１０μｍ以下である。第２保護層８の材質は、例えば、酸化アルミニウムである。第２保護層８は、後述する犠牲層８０をエッチングする際に、支持基板４０を保護することができる。支持基板４０は、基部４２と、腕部４４ａ，４４ｂと、固定部４６ａ，４６ｂと、を有している。
【００４３】
基部４２の形状は、例えば、平板状である。図２に示す例では、基部４２の平面形状（Ｚ軸方向からみた形状）は、正方形である。基部４２のＸ軸方向の大きさは、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下である。基部４２のＹ軸方向の大きさは、例えば、基部４２のＸ軸方向の大きさと同じである。基部４２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１μｍ以下である。基部４２は、第１金属層５０を支持している。
【００４４】
第１腕部４４ａは、基部４２と第１固定部４６ａとを連結している。第２腕部４４ｂは、基部４２と第２固定部４６ｂとを連結している。腕部４４ａ，４４ｂは、図２に示すように、基部４２の互いに対向する面（側面）４２ａ，４２ｂから、互いに反対方向に延出し、直角に曲がって、固定部４６ａ，４６ｂに至っている。腕部４４ａ，４４ｂの幅Ｗ１（図２参照）は、例えば、５００ｎｍ以上１０μｍ以下である。第１腕部４４ａと基部４２との間の距離Ｄ２（図２参照）は、例えば、５００ｎｍ以上１０μｍ以下である。第２腕部４４ｂと基部４２との間の距離は、例えば、Ｄ２と同じである。
【００４５】
固定部４６ａ，４６ｂは、支持部３０，３２上に設けられている。具体的には、第１固定部４６ａは、第１支持部３０上に固定され、第２固定部４６ｂは、第２支持部３２上に固定されている。図２に示す例では、固定部４６ａ，４６ｂの平面形状は、正方形である。第１腕部４４ａのＹ軸方向の大きさと第１固定部４６ａのＹ軸方向の大きさとの和Ｗ３（図２参照）は、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下である。第２腕部４４ｂのＹ軸方向の大きさと第２固定部４６ｂのＹ軸方向の大きさとの和は、例えば、Ｗ３と同じである。
【００４６】
第１金属層５０は、基板１０上方に設けられている。図示の例では、第１金属層５０は、支持基板４０の基部４２上に設けられている。第１金属層５０の厚さは、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１金属層５０は、例えば、基部４２側から順番に、イリジウム層、イリジウム酸化物層、および白金層を積層した３層構造を有している。第１金属層５０は、焦電体層５２に電気的に接続されている。第１金属層５０は、焦電体層５２の焦電流を検出するための一方の電極である。
【００４７】
焦電体層５２は、第１金属層５０上に設けられている。焦電体層５２の厚さは、例えば、３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。焦電体層５２の材質は、焦電効果を発揮することができる誘電体である。具体的には、焦電体層５２の材質は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）である。焦電体層５２は、焦電体層５２に入射するテラヘルツ波を吸収して熱に変換し、かつ、変換された熱を電気信号に変換することができる。
【００４８】
第２金属層５４は、焦電体層５２上に設けられている。第２金属層５４の平面形状は、例えば、正方形である。第２金属層５４のＸ軸方向の大きさは、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下である。第２金属層５４のＹ軸方向の大きさは、例えば、第２金属層５４のＸ軸方向の大きさと同じである。第２金属層５４のＸ軸方向の大きさおよびＹ軸方向の大きさが、１０ｎｍより小さいと、焦電体層５２におけるテラヘルツ波の吸収効率が低下する場合がある。第２金属層５４のＸ軸方向の大きさおよびＹ軸方向の大きさが、２００μｍより大きいと、支持部３０，３２によって、支持基板４０を基板１０と離間して支持できない場合がある。第２金属層５４の厚さは、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００４９】
第２金属層５４は、例えば、焦電体層５２側から順番に、白金層、イリジウム酸化物層、およびイリジウム層を積層した３層構造を有している。第２金属層５４は、焦電体層５２に電気的に接続されている。第２金属層５４は、焦電体層５２の焦電流を検出するための他方の電極である。金属層５０，５４のテラヘルツ波に対する反射率は、例えば、９０％以上である。
【００５０】
なお、金属層５０，５４の材質は、上記の例に限定されず、例えば、金、銅、鉄、アルミニウム、亜鉛、クロム、鉛、チタンなどの金属や、ニクロムなどの合金であってもよい。
【００５１】
第２金属層５４は、単位構造５５が所定の周期で設けられた周期構造を有している。単位構造５５は、メタマテリアルの一部である。ここで、メタマテリアルとは、電磁波（テラヘルツ波）の波長に比べて十分に小さい単位構造が周期的に配列されていて、電磁波に対して均質な媒質として振舞うように構成された人工物質のことである。メタマテリアルは、単位構造の構造・配置によって、自由にその物性値（誘電率・透磁率）を調整することができる。
【００５２】
単位構造５５は、焦電体層５２上に第２金属層５４が設けられている第１領域５６と、焦電体層５２上に第２金属層５４が設けられていない第２領域５７と、を有している。図示の例では、第１領域５６の平面形状、および第２領域５７の平面形状は、正方形である。第２領域５７は、第２金属層５４に開口部（第２金属層５４を貫通する開口部）が設け
られることによって、形成される領域である。
【００５３】
単位構造５５は、例えば、Ｘ軸方向に周期Ｔの長さで周期的に設けられている。言い換えると、Ｘ軸方向において、大きさ（幅）Ｌの第１領域５６、大きさ（幅）Ｄの第２領域５７が交互に配列され、ＬとＤとの和はＴ（Ｌ＋Ｄ＝Ｔ）である。単位構造５５は、例えば、Ｙ軸方向に周期Ｔの長さで周期的に設けられている。言い換えると、Ｙ軸方向において、幅Ｌの第１領域５６、幅Ｄの第２領域５７が交互に配列され、ＬとＤとの和はＴ（Ｌ＋Ｄ＝Ｔ）である。
【００５４】
単位構造５５の周期Ｔは、焦電体層５２にて吸収されるテラヘルツ波の真空中における波長よりも短い。すなわち、単位構造５５の第１領域５６の幅Ｌおよび第２領域５７の幅Ｄは、焦電体層５２にて吸収されるテラヘルツ波の真空中における波長よりも短い。第１領域５６の幅Ｌは、例えば、０．１μｍ以上３μｍ以下である。幅Ｌの値によって、焦電体層５２において吸収されるテラヘルツ波の波長（周波数）が決定される。第２領域５７の幅Ｄは、例えば、０．１μｍ以上３μｍ以下である。幅Ｄによって、焦電体層５２において吸収されるテラヘルツ波の吸収率が決定される。
【００５５】
第１配線層６０は、第１腕部４４ａ上に設けられている。第１配線層６０は、第１金属層５０および第１コンタクト部６４に接続されている。第２配線層６２は、第２腕部４４ｂ上に設けられている。第２配線層６２は、第２金属層５４および第２コンタクト部６６に接続されている。配線層６０，６２の幅Ｗ２（図２参照）は、例えば、５００ｎｍ以上１０μｍ以下である。配線層６０，６２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。配線層６０，６２の材質は、導電性であれば、特に限定されない。配線層６０，６２は、ワイヤーボンディングであってもよい。
【００５６】
第１コンタクト部６４は、第１固定部４６ａ、第２保護層８、第１支持部３０、第１保護層６、および層間絶縁層４に形成された第１コンタクトホール１２に設けられている。第２コンタクト部６６は、第２固定部４６ｂ、第２保護層８、第２支持部３２、第１保護層６、および層間絶縁層４に形成された第２コンタクトホール１４に設けられている。コンタクト部６４，６６の厚さは、例えば、１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。コンタクト部６４，６６の材質は、導電性であれば、特に限定されない。
【００５７】
コンタクト部６４，６６は、例えば支持基板３上に設けられた図示せぬ回路部と電気的に接続されている。コンタクト部６４，６６によって、金属層５０，５４と回路部とを電気的に接続させることができる。
【００５８】
絶縁層７０，７２は、焦電体層５２を覆って設けられている。図示の例では、第１絶縁層７０は、焦電体層５２の側方および第１金属層５０の側方に設けられている。第２絶縁層７２は、焦電体層５２の側方および第２金属層５４の側方、並びに焦電体層５２上および第２金属層５４上に設けられている。第２絶縁層７２の厚さ（第２金属層５４上における第２絶縁層７２の厚さ）は、例えば、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。絶縁層７０，７２の材質は、例えば、酸化アルミニウム、酸化シリコンである。絶縁層７０，７２は、焦電体層５２および金属層５０，５４に異物が付着することを抑制することができる。さらに、絶縁層７０，７２は、焦電体層５２および金属層５０，５４が酸化することを抑制することができる。
【００５９】
次に、テラヘルツ波検出装置１００の動作について説明する。
【００６０】
テラヘルツ波検出装置１００の単位セル１０２にテラヘルツ波が照射されると、第２金属層５４の単位構造５５の周期Ｔは、テラヘルツ波の波長よりも短いため、テラヘルツ波
は、焦電体層５２に進入し、単位構造５５と第１金属層５０との間で多重反射する。具体的には、単位構造５５の焦電体層５２との接触面と、第１金属層５０の焦電体層５２との接触面と、の間で多重反射して共振現象が起こり、定在波が生じる。共振するテラヘルツ波の周波数（共振周波数）は、単位構造５５の形状や大きさによって適宜変更することができる。このように、テラヘルツ波検出装置１００では、焦電体層５２内にテラヘルツ波を閉じ込めることができる。
【００６１】
焦電体層５２内に閉じ込められたテラヘルツ波が、焦電体層５２を挟む単位構造５５と第１金属層５０との間を多重反射することにより、焦電体層５２に誘電損失が生じ、これにより熱が発生する。このように、焦電体層５２は、テラヘルツ波を吸収して熱に変換することができる。また、単位構造５５の焦電体層５２との接触面を構成する原子および電子、および第１金属層５０の焦電体層５２との接触面を構成する原子および電子が振動し、これにより熱が発生する。
【００６２】
焦電体層５２では、発生した熱によって温度変化が生じる。そして、焦電体層５２の温度変化に応じて、焦電体層５２の電気分極量の変化分が、焦電流として金属層５０，５４に流れる。このように、焦電体層５２は、温度変化を（熱を）電気信号に変換することができる。
【００６３】
焦電体層５２の焦電効果に応じて金属層５０，５４に流れる電流（電気信号）は、支持基板３に設けられた回路部（図示せず）に至る。回路部では、該電気信号からテラヘルツ波を検出する。以上により、テラヘルツ波検出装置１００は、テラヘルツ波を検出することができる。
【００６４】
なお、テラヘルツ波検出装置１００では、隣り合う単位構造５５において、一方の単位構造５５と第１金属層５０との間に生じた定在波と、他方の単位構造５５と第１金属層５０との間に生じた定在波と、の間で電気的カップリングが生じる。これにより、焦電体層５２におけるテラヘルツ波の吸収率を向上させることができる。
【００６５】
また、テラヘルツ波検出装置１００では、単位構造５５と第１金属層５０との間だけでなく、例えば、隣り合う単位構造５５間においてもテラヘルツ波が多重反射し、共振現象が生じる。
【００６６】
テラヘルツ波検出装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６７】
テラヘルツ波検出装置１００では、第２金属層５４は、単位構造５５が所定の周期Ｔで設けられた周期構造を有し、焦電体層５２は、焦電体層５２に入射するテラヘルツ波を吸収して熱に変換し、かつ、変換された熱を電気信号に変換する。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、テラヘルツ波を吸収して熱に変換する部分と、変換された熱を電気信号に変換する部分と、を別々に設けている場合に比べて、熱容量を小さくして、テラヘルツ波検出装置１００の反応速度（応答速度）を速くすることができる。
【００６８】
例えば、テラヘルツ波を吸収して熱に変換する第１部分と、変換された熱を電気信号に変換する第２部分と、を別々に設けている場合では、第１部分の熱を第２部分に伝える必要があり、その分タイムロスとなって、テラヘルツ波検出装置の反応速度が遅くなる場合がある。
【００６９】
さらに、テラヘルツ波検出装置１００では、外部から電流や電圧を印加することなく、テラヘルツ波に起因する電気信号を検出することができるので、電流や電圧を印加することによるノイズが発生しない。したがって、テラヘルツ波検出装置１００は、電気的なノ
イズによる検出感度の低下を抑制することができる。
【００７０】
テラヘルツ波検出装置１００では、単位構造５５の所定の周期Ｔは、焦電体層５２にて吸収されるテラヘルツ波の真空中における波長よりも短い。そのため、テラヘルツ波検出装置１００の単位セル１０２に照射されたテラヘルツ波は、焦電体層５２に進入し、単位構造５５と第１金属層５０との間で多重反射することができる。
【００７１】
テラヘルツ波検出装置１００では、第１金属層５０および第２金属層５４は、焦電体層５２に電気的に接続されている。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、焦電体層５２の温度変化に応じて、焦電体層５２の電気分極量の変化分は、焦電流として金属層５０，５４に流れることができる。
【００７２】
テラヘルツ波検出装置１００では、第１金属層５０を支持する支持基板４０と、支持基板４０を基板１０と離間して支持する支持部３０，３２と、を含む。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、焦電体層５２を基板１０から熱的に分離することができる。したがって、テラヘルツ波検出装置１００では、複数の単位セル１０２間において、熱が伝達することを抑制することができる。さらに、テラヘルツ波検出装置１００では、テラヘルツ波の照射による焦電体層の温度変化を精度よく検出することができる 。
【００７３】
テラヘルツ波検出装置１００では、焦電体層５２の厚さは、例えば、３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、焦電体層５２において、より確実に、テラヘルツ波を吸収し、テラヘルツ波検出装置１００の反応速度を速くすることができる。焦電体層の厚さが３００ｎｍより小さい場合は、焦電体層において十分にテラヘルツ波を吸収できない場合がある。焦電体層の厚さが７００ｎｍより大きい場合は、焦電体層において完全に分極するまでに時間がかかり、テラヘルツ波検出装置の反応速度が遅くなる場合がある。さらに、焦電体層の厚さが７００ｎｍより大きい場合は、焦電体層にクラックが発生する場合がある。
【００７４】
テラヘルツ波検出装置１００では、第１金属層５０、焦電体層５２、および第２金属層５４は、単位セル１０２を構成し、単位セル１０２は、複数設けられている。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、例えば隣り合う単位セル１０２の間の距離を小さくすることにより、単位セルが１つしか設けられていない場合に比べて、テラヘルツ波検出装置１００全体としてのテラヘルツ波の吸収効率を高くすることができる。これにより、テラヘルツ波検出装置１００の高感度化を図ることができる。
【００７５】
テラヘルツ波検出装置１００では、第１金属層５０の下方にテラヘルツ波を反射する反射層２０を含む。そのため、テラヘルツ波検出装置１００では、反射層２０よって、焦電体層５２において吸収されずに基板１０に向かうテラヘルツ波を、焦電体層５２に向けて反射させることができる。これにより、焦電体層５２におけるテラヘルツ波の吸収効率を高くすることができ、テラヘルツ波検出装置１００の高感度化を図ることができる。
【００７６】
２．  テラヘルツ波検出装置の製造方法
次に、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図９は、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図１に対応している。
【００７７】
図４に示すように、支持基板３上に、層間絶縁層４を形成する。層間絶縁層４は、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。
【００７８】
次に、層間絶縁層４をパターニング（フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニング）して、コンタクトホール１２ａ，１４ａを形成する。次に、コンタクトホール１２ａ，１４ａに、それぞれコンタクト部６４ａ，６６ａを形成する。コンタクト部６４ａ，６６ａは、例えば、めっき法、スパッタ法により形成される。
【００７９】
図５に示すように、層間絶縁層４上に、第１保護層６を形成する。第１保護層６は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法により形成される。これにより、支持基板３、層間絶縁層４、および第１保護層６を有する基板１０を形成することができる。
【００８０】
次に、第１保護層６上に、反射層２０および層２２を形成する。反射層２０および層２２は、例えば、導電層（図示せず）をスパッタ法や真空蒸着法などにより成膜した後、該導電層をパターニングすることにより形成される。
【００８１】
次に、第１保護層６上、反射層２０上、および層２２上に、犠牲層８０を形成する。犠牲層８０は、例えば、ＣＶＤ法により形成される。犠牲層８０材質は、例えば、酸化シリコンである。
【００８２】
次に、犠牲層８０および第１保護層６をパターニングして、コンタクトホール１２ｂ，１４ｂを形成する。コンタクトホール１２ｂ，１４ｂは、それぞれコンタクト部６４ａ，６６ａが露出するように形成される。次に、コンタクトホール１２ｂ，１４ｂに、それぞれコンタクト部６４ｂ，６６ｂを形成する。コンタクト部６４ｂ，６６ｂは、それぞれコンタクト部６４ａ，６６ａに接続されるように形成される。コンタクト部６４ｂ，６６ｂは、例えば、めっき法、スパッタ法により形成される。
【００８３】
図６に示すように、犠牲層８０上に第２保護層８を形成する。第２保護層８は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法により形成される。次に、第２保護層８上に、支持基板４０となる層４０ａを形成する。層４０ａは、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法により形成される。
【００８４】
次に、第２保護層８および層４０ａをパターニングして、コンタクトホール１２ｃ，１４ｃを形成する。コンタクトホール１２ｃ，１４ｃは、それぞれコンタクト部６４ｂ，６６ｂが露出するように形成される。次に、コンタクトホール１２ｃ，１４ｃに、それぞれコンタクト部６４ｃ，６６ｃを形成する。コンタクト部６４ｃ，６６ｃは、それぞれコンタクト部６４ｂ，６６ｂに接続されるように形成される。コンタクト部６４ｃ，６６ｃは、例えば、めっき法、スパッタ法により形成される。
【００８５】
以上の工程により、コンタクトホール１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる第１コンタクトホール１２、およびコンタクトホール１４ａ，１４ｂ，１４ｃからなる第２コンタクトホール１４を形成することができる。また、コンタクト部６４ａ，６４ｂ，６４ｃからなる第１コンタクト部６４、およびコンタクト部６６ａ，６６ｂ，６６ｃからなる第２コンタクト部６６を形成することができる。
【００８６】
図７に示すように、層４０ａ上に、第１金属層５０、焦電体層５２、および第２金属層５４を、この順で形成する。金属層５０，５４は、例えば、スパッタ法による成膜、およびパターニングによって形成される。第２金属層５４は、第１領域５６および第２領域５７を有する単位構造５５が複数設けられるように形成される。焦電体層５２は、例えば、スパッタ法やゾルゲル法による成膜、およびパターニングによって形成される。
【００８７】
次に、層４０ａ上であって、第１金属層５０の側方および焦電体層５２の側方に、第１絶縁層７０を形成する。第１絶縁層７０は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法による成膜、およびパターニングによって形成される。
【００８８】
図８に示すように、層４０ａ上に第１配線層６０を形成して、第１金属層５０と第１コンタクト部６４とを電気的に接続する。さらに、層４０ａ上および第１絶縁層７０上に第２配線層６２を形成して、第２金属層５４と第２コンタクト部６６とを電気的に接続する。配線層６０，６２は、例えば、めっき法、スパッタ法により形成される。
【００８９】
次に、第２金属層５４上および焦電体層５２上に第２絶縁層７２を形成する。第２絶縁層７２は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法による成膜、およびパターニングによって形成される。
【００９０】
図９に示すように、層４０ａおよび第２保護層８をパターニングする。これにより、基部４２、腕部４４ａ，４４ｂ、および固定部４６ａ，４６ｂを有する支持基板４０を形成することができる。
【００９１】
図１に示すように、犠牲層８０を除去する。犠牲層８０の除去は、例えば、支持基板４０をマスクとしたエッチングによって行う。これにより、支持部３０，３２を形成することができる。
【００９２】
以上の工程により、テラヘルツ波検出装置１００を製造することができる。
【００９３】
３．  テラヘルツ波検出装置の変形例
次に、本実施形態の変形例に係るテラヘルツ波検出装置について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態の変形例に係るテラヘルツ波検出装置２００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１０では、単位セル１０２を簡略化して図示している。また、図１０では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００９４】
以下、本実施形態の変形例に係るテラヘルツ波検出装置２００において、本実施形態に係るテラヘルツ波検出装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９５】
テラヘルツ波検出装置２００では、単位構造５５の第２領域５７の幅Ｄが異なる複数の単位セル１０２が複数設けられている点において、上述したテラヘルツ波検出装置１００と異なる。
【００９６】
テラヘルツ波検出装置２００では、図１０に示すように、４つの領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄを有し、領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄに、それぞれ単位セル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄが設けられている。図示の例では、領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄの平面形状は、正方形である。領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄは、図１０に示すように、基板１０上に設けられた層２２によって、区画された領域であってもよい。単位セル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、それぞれ領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄにおいて複数設けられている。
【００９７】
単位セル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄでは、互いに、単位構造５５の第２領域５７の幅Ｄが異なっている。すなわち、テラヘルツ波検出装置２００では、第２領域５７の幅Ｄが異なる４種類の単位セル１０２が設けられている。なお、単位セル１０２の種類は、４種類に限定されない。
【００９８】
テラヘルツ波検出装置２００では、単位構造５５の第２領域５７の幅Ｄが異なる複数の
単位セル１０２が複数設けられている。そのため、テラヘルツ波検出装置２００は、異なる周波数（異なる波長）のテラヘルツ波を検出することができる。
【００９９】
テラヘルツ波検出装置２００では、テラヘルツ波検出装置１００と同様に、熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができる。
【０１００】
４．  イメージング装置
次に、本実施形態に係るイメージング装置３００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係るイメージング装置３００を示すブロック図である。図１２は、本実施形態に係るイメージング装置３００のテラヘルツ波検出部３２０を模式的に示す平面図である。図１３は、対象物のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフである。図１４は、対象物の物質Ａ、Ｂ、およびＣの分布を示す画像の図である。
【０１０１】
イメージング装置３００は、図１１に示すように、テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部３１０と、テラヘルツ波発生部３１０から射出され、対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部３２０と、テラヘルツ波検出部３２０の検出結果に基づいて、対象物Ｏの画像、すなわち、画像データを生成する画像形成部３３０と、を含む。
【０１０２】
テラヘルツ波発生部３１０としては、例えば、量子カスケードレーザー、光伝導アンテナと短パルスレーザーとを用いた方式、非線形光学結晶を用いた差周波数発生方式を用いる。
【０１０３】
テラヘルツ波検出部３２０は、本発明に係るテラヘルツ波検出装置を有する。以下では、本発明に係るテラヘルツ波検出装置として、テラヘルツ波検出装置２００を有する例について説明する。なお、便宜上、図１２では、テラヘルツ波検出装置２００を簡略化して図示している。
【０１０４】
テラヘルツ波検出部３２０は、図１２に示すように、複数の画素３２２を含む。図示の例では、画素３２２の形状は、正方形である。画素３２２は、マトリックス状に配置されている。画素３２２の数は、特に限定されない。画素３２２は、テラヘルツ波検出装置２００により構成されている。
【０１０５】
テラヘルツ波検出装置２００では、上述のように、領域２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄに、それぞれ設けられた単位セル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄによって、互いに異なる波長のテラヘルツ波を選択的に検出することができる。すなわち、各画素３２２において、４つの波長のテラヘルツ波を検出することができる。
【０１０６】
次に、イメージング装置３００の使用例について説明する。
【０１０７】
まず、分光イメージングの対象となる対象物Ｏが、３つの物質Ａ、Ｂ、およびＣで構成されているとする。イメージング装置３００は、この対象物Ｏの分光イメージングを行う。また、ここでは、一例として、テラヘルツ波検出部３２０は、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出することとする。
【０１０８】
また、テラヘルツ波検出部３２０の各画素３２２においては、テラヘルツ波検出装置２００の領域２００ａに設けられた単位セル１０２ａおよび領域２００ｂに設けられた単位セル１０２ｂを使用する。単位セル１０２ａにおいて検出される波長（吸収される波長）をλ１、単位セル１０２ｂにおいて検出される波長（吸収される波長）をλ２とし、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度をα１、波長λ２の成分の強度を
α２としたとき、その強度α２と強度α１の差分（α２−α１）が、物質Ａと物質Ｂと物質Ｃとで、互いに顕著に区別できるように、単位セル１０２ａにおいて検出される波長λ１、および単位セル１０２ｂで検出される波長λ２が設定されている。
【０１０９】
図１３に示すように、物質Ａにおいては、対象物Ｏで反射したテラヘルツ波の波長λ２の成分の強度α２と波長λ１の成分の強度α１との差分（α２−α１）は、正値となる。また、物質Ｂにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、零となる。また、物質Ｃにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、負値となる。
【０１１０】
イメージング装置３００により、対象物Ｏの分光イメージングを行う際は、まず、テラヘルツ波発生部３１０により、テラヘルツ波を発生し、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部３２０で、α１およびα２として検出する。この検出結果は、画像形成部３３０に送出される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏで反射したテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。
【０１１１】
画像形成部３３０においては、前記検出結果に基づいて、単位セル１０２ｂにおいて検出されたテラヘルツ波の波長λ２の成分の強度α２と、単位セル１０２ａにおいて検出されたテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度α１と、の差分（α２−α１）を求める。そして、対象物Ｏのうち、前記差分が正値となる部位を物質Ａ、前記差分が零となる部位を物質Ｂ、前記差分が負値となる部位を物質Ｃと判断し、特定する。
【０１１２】
また、画像形成部３３０では、図１４に示すように、対象物Ｏの物質Ａ、Ｂ、およびＣの分布を示す画像の画像データを作成する。この画像データは、画像形成部３３０から図示しないモニターに送出され、そのモニターにおいて、対象物Ｏの物質Ａ、Ｂ、およびＣの分布を示す画像が表示される。この場合、例えば、対象物Ｏの物質Ａの分布する領域は黒色、物質Ｂの分布する領域は灰色、物質Ｃの分布する領域は白色に色分けして表示される。このイメージング装置３００では、以上のように、対象物Ｏを構成する各物質の同定と、その各部質の分布測定とを同時に行うことができる。イメージング装置３００は、例えば、薬剤検査に用いられる。
【０１１３】
なお、イメージング装置３００の用途は、上記のものに限らず、例えば、人物に対してテラヘルツ波を照射し、その人物を透過または反射したテラヘルツ波を検出し、画像形成部３３０において処理を行うことにより、その人物が、拳銃、ナイフ、違法な薬物等を所持しているか否かを判別することもできる。
【０１１４】
イメージング装置３００では、熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができるテラヘルツ波検出装置２００を含む。そのため、イメージング装置３００は、反応速度を速くすることができる。
【０１１５】
５．  計測装置
次に、本実施形態に係る計測装置４００について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態に係る計測装置４００を示すブロック図である。
【０１１６】
以下、本実施形態に係る計測装置４００において、本実施形態に係るイメージング装置３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態に係るカメラ５００においても同様である。
【０１１７】
計測装置４００は、図１５に示すように、テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部
３１０と、テラヘルツ波発生部３１０から射出され、対象物Ｏを透過するテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部３２０と、テラヘルツ波検出部３２０の検出結果に基づいて、対象物Ｏを計測する計測部４１０と、を含む。
【０１１８】
次に、計測装置４００の使用例について説明する。計測装置４００により、対象物Ｏの分光計測を行う際は、まず、テラヘルツ波発生部３１０により、テラヘルツ波を発生させ、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部３２０で検出する。この検出結果は、計測部４１０に送出される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。
【０１１９】
計測部４１０においては、前記検出結果から、各画素３２２を構成するテラヘルツ波検出装置２００の単位セル１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄにおいて検出されたテラヘルツ波のそれぞれの強度を把握し、対象物Ｏの成分およびその分布の分析等を行う。
【０１２０】
計測装置４００では、熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができるテラヘルツ波検出装置２００を含む。そのため、計測装置４００は、反応速度を速くすることができる。
【０１２１】
６．  カメラ
次に、本実施形態に係るカメラ５００について、図面を参照しながら説明する。図１６は、本実施形態に係るカメラ５００を示すブロック図である。図１７は、本実施形態に係るカメラ５００を模式的に示す斜視図である。
【０１２２】
カメラ５００は、図１６および図１７に示すように、テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部３１０と、テラヘルツ波発生部３１０から射出され、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波または対象物Ｏを透過したテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部３２０と、テラヘルツ波検出部３２０の検出結果を記憶する記憶部５１０と、を含む。そして、これらの各部３１０，３２０，５１０は、カメラ５００の筐体５２０に収められている。また、カメラ５００は、対象物Ｏで反射したテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部３２０に収束（結像）させるレンズ（光学系）５３０と、テラヘルツ波発生部３１０で発生したテラヘルツ波を筐体５２０の外部へ出射させるための窓部５４０と、を備える。レンズ５３０や窓部５４０は、テラヘルツ波を透過・屈折させるシリコン、石英、ポリエチレンなどの部材によって構成されている。なお、窓部５４０は、スリットのように単に開口が設けられている構成としてもよい。
【０１２３】
次に、カメラ５００の使用例について説明する。カメラ５００により、対象物Ｏを撮像する際は、まず、テラヘルツ波発生部３１０により、テラヘルツ波を発生させ、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をレンズ５３０によってテラヘルツ波検出部３２０に収束（結像させて）検出する。この検出結果は、記憶部５１０に送出され、記憶される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。また、前記検出結果は、例えば、パーソナルコンピューター等の外部装置に送信することもできる。パーソナルコンピューターでは、前記検出結果に基づいて、各処理を行うことができる。
【０１２４】
カメラ５００では、熱容量を小さくして、反応速度を速くすることができるテラヘルツ波検出装置２００を含む。そのため、カメラ５００は、反応速度を速くすることができる
。
【０１２５】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２６】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２７】
３…支持基板、４…層間絶縁層、６…第１保護層、８…第２保護層、１０…基板、１２…第１コンタクトホール、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…コンタクトホール、１４…第２コンタクトホール、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…コンタクトホール、２０…反射層、２２…層、３０…第１支持部、３２…第２支持部、４０…支持基板、４２…基部、４２ａ，４２ｂ…面、４４ａ…第１腕部、４４ｂ…第２腕部、４６ａ…第１固定部、４６ｂ…第２固定部、５０…第１金属層、５２…焦電体層、５４…第２金属層、５５…単位構想、５６…第１領域、５７…第２領域、６０…第１配線、６２…第２配線、６４…第１コンタクト部、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ…コンタクト部、６６…第２コンタクト部、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ…コンタクト部、７０…第１絶縁層、７２…第２絶縁層、８０…犠牲層、１００…テラヘルツ波検出装置、１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…単位セル、２００…テラヘルツ波検出装置、２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ…領域、３００…イメージング装置、３１０…テラヘルツ波発生部、３２０…テラヘルツ波検出部、３２２…画素、３３０…画像形成部、４００…計測装置、４１０…計測部、５００…カメラ、５１０…記憶部、５２０…筐体、５３０…レンズ、５４０…窓部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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