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Patent Searching and Data


Title:
PHOTOCONDUCTIVE ANTENNA ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/063733
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a photoconductive antenna element having a structure for eliminating deterioration of the element characteristics and for reducing the dimensions of the element at the same time. Specifically, a photoconductive antenna element (17) is provided with a pair of electrodes (21) formed on a semiconductor layer (19). Each electrode (21) is composed of an antenna section (22), a pad section (23) and a line section (24) for connecting the antenna section and the pad section. The line section (24) includes a parallel section (24a) which extends from the antenna section (22). In the line section (24) of one electrode (21), the portion other than that in an antenna region (A) is bent to the direction opposite to the other electrode (21), and in the line section (24) of the other electrode (21), the portion other than that in the antenna region (A) is also bent to the direction opposite to the one electrode (21). Thus, deterioration of the element characteristics of the photoconductive antenna element (17) is eliminated and the dimensions of the element are reduced at the same time.

Inventors:
KUROYANAGI, Kazuyoshi (1126-1 Ichino-cho,Higashi-ku, Hamamatsu-sh, Shizuoka 58, 4358558, JP)
黒柳 和良 (〒58 静岡県浜松市東区市野町1126番地の1浜松ホトニクス株式会社内 Shizuoka, 4358558, JP)
Application Number:
JP2008/069308
Publication Date:
May 22, 2009
Filing Date:
October 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HAMAMATSU PHOTONICS K.K. (1126-1, Ichino-cho Higashi-ku, Hamamatsu-sh, Shizuoka 58, 4358558, JP)
浜松ホトニクス株式会社 (〒58 静岡県浜松市東区市野町1126番地の1 Shizuoka, 4358558, JP)
KUROYANAGI, Kazuyoshi (1126-1 Ichino-cho,Higashi-ku, Hamamatsu-sh, Shizuoka 58, 4358558, JP)
International Classes:
H01Q9/16; H01Q1/38; H01Q9/28; H01Q15/02; H01S1/02
Foreign References:
JP2004207288A2004-07-22
JP2006170822A2006-06-29
JP2002223017A2002-08-09
JP2004363485A2004-12-24
JP2004207288A2004-07-22
Other References:
See also references of EP 2219266A4
Attorney, Agent or Firm:
HASEGAWA, Yoshiki et al. (SOEI PATENT AND LAW FIRM, Ginza First Bldg. 10-6,Ginza 1-chome, Chuo-k, Tokyo 61, 1040061, JP)
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Claims:
テラヘルツ電磁波を発生又は検出するための光導電アンテナ素子であって、
 半導体層と、
 前記半導体層上に設けられた一対の電極とを備え、
 前記一対の電極それぞれは、テラヘルツ電磁波を発生又は検出するアンテナ領域を形成するアンテナ部と、外部配線と接続されるパッド部と、前記アンテナ部と前記パッド部とを接続するライン部を有し、
 前記一対の電極それぞれにおける前記ライン部は、前記アンテナ領域と前記パッド部との間の一又はそれ以上の箇所を折り曲げることにより互いに平行になるよう配置された平行部分を含む光導電アンテナ素子。
請求項1記載の光導電アンテナ素子において、
 前記一対の電極のうち一方のライン部における平行部分と、前記一対の電極のうち他方のライン部における平行部分とは、前記アンテナ領域を基準にして互いに逆方向に延在している。
請求項1又は2記載の光導電アンテナ素子において、
 前記一対の電極うち一方のライン部は、前記一対の電極うち他方に対して反対方向に屈曲されており、
 前記一対の電極のうち他方のライン部は、前記一対の電極のうち一方に対して反対方向に屈曲されている。
請求項1~3のいずれか一項記載の光導電アンテナ素子において、
 前記一対の電極のうち少なくともいずれか一方のライン部は、前記アンテナ部と前記平行部分との間に位置する部分であって、複数の直線要素から構成された引回し部分を含む。
請求項4記載の光導電アンテナ素子において、
 前記引回し部分を構成する複数の直線要素は、前記平行部分に対して平行に配置され、両側に直線要素が隣接している直線要素は、一端が隣接する直線要素のうち一方に接続されるとともに、他端が隣接する直線要素のうち他方に接続された形状を有する。
請求項1~5のいずれか一項記載の光導電アンテナ素子において、
 前記半導体層は、半絶縁性GaAs基板上に、通常よりも低温でエピタキシャル成長されたGaAs層を含む。
Description:
光導電アンテナ素子

 この発明は、テラヘルツ電磁波を発生又 検出するための光導電アンテナ素子に関す ものである。

 従来の光導電アンテナ素子としては、次の うなものが一般的である。すなわち、半導 層上に形成された一対の電極それぞれが、 ラヘルツ電磁波を発生又は検出するアンテ 領域を形成するアンテナ部、外部配線と接 されるパッド部、及びアンテナ部とパッド とを接続するライン部から構成される。こ とき、ライン部は直線状に形成されている( 例えば、特許文献1参照)。このように、一対 電極におけるライン部が直線状に形成され いるのは、ライン部が直線的に所定の長さ 有していないと光導電アンテナ素子の特性 劣化してしまうからである。

特開2004-207288号公報

 発明者らは、従来の光導電アンテナ素子 ついて検討した結果、以下のような課題を 見した。すなわち、光導電アンテナ素子に する技術的要求として、生産性の向上や、 該光導電アンテナ素子が適用された装置の 型化を図るため、光導電アンテナ素子自体 小型化が望まれている。しかしながら、従 の光導電アンテナ素子は、一対の電極にお るライン部が直線的形状を有するとともに 定長を有していないと、その素子特性が劣 してしまうため、光導電アンテナ素子の小 化が妨げられるという課題があった。

 この発明は上述のような課題を解決する めになされたものであり、素子特性の劣化 止と小型化の双方を実現可能にするための 造を備えた光導電アンテナ素子を提供する とを目的としている。

 この発明に係る光導電アンテナ素子は、 ラヘルツ電磁波を発生又は検出するための 導電アンテナ素子であって、上記目的を達 するため、半導体層と、該半導体層上に形 された一対の電極とを備える。特に、一対 電極それぞれは、テラヘルツ電磁波を発生 は検出するアンテナ領域を形成するアンテ 部、外部配線と接続されるパッド部、及び ンテナ部とパッド部とを接続するライン部 有する。また、一対の電極それぞれにおけ ライン部は、アンテナ領域とパッド部との の一又はそれ以上の箇所を折り曲げること より互いに平行になるよう配置された平行 分を含む。

 また、この発明に係る光導電アンテナ素 において、一対の電極のうち一方のライン における平行部分と、該一対の電極のうち 方のライン部における平行部分とは、アン ナ領域を基準にして互いに逆方向に延在し いる。このような電極形状を有する光導電 ンテナ素子によれば、直線に所定の長さを するライン部が設けられた従来の光導電ア テナ素子と同等又はそれ以上の特性が維持 能になるとともに、従来の光導電アンテナ 子よりも小型化が可能になる。なお、アン ナ部のパターンがダイポールパターンやボ タイパターン等の場合には、平行部分は、 極間におけるアンテナ部の対向方向と略直 する方向に延在することが好ましい。また 半導体層は、半絶縁性GaAs基板上に、通常よ りも低温でエピタキシャル成長されたGaAs層 ある場合がある。

 この発明に係る光導電アンテナ素子にお て、一対の電極うち一方のライン部は、該 対の電極うち他方に対して反対方向に屈曲 れている。逆に、一対の電極のうち他方の イン部は、該一対の電極のうち一方に対し 反対方向に屈曲されている。このような電 形状を有する当該光導電アンテナ素子によ ば、アンテナ部、パッド部及びライン部が 導体層上に効率良く配置されることになる その結果、当該光導電アンテナ素子自体の 性劣化が効果的に防止される一方、より一 の小型化が実現可能になる。

 この発明に係る光導電アンテナ素子にお て、一対の電極のうち少なくともいずれか 方のライン部は、アンテナ部と平行部分と 間に位置する部分であって、複数の直線要 から構成された引回し部分を含むのが好ま い。このような電極形状を有する光導電ア テナ素子によれば、ライン部が直線的に所 の長さを有する従来の光導電アンテナ素子 同等又はそれ以上の特性を確実に維持する とができる。

 特に、引回し部分を構成する複数の直線 素は、平行部分に対して平行に配置される また、両側に直線要素が隣接している直線 素は、一端が隣接する直線要素のうち一方 接続されるとともに、他端が隣接する直線 素のうち他方に接続された形状を有する。 のように隣接する直線要素の接続位置を交 に変えることで、ライン部の効率的な引回 が実現できるとともに、当該ライン部の全 を長くすることができる。

 さらに、この発明に係る光導電アンテナ 子において、半導体層は、半絶縁性GaAs基板 上に、通常よりも低温でエピタキシャル成長 されたGaAs層を含むのが好ましい。

 なお、この発明に係る各実施例は、以下 詳細な説明及び添付図面によりさらに十分 理解可能となる。これら実施例は単に例示 ために示されるものであって、この発明を 定するものと考えるべきではない。

 また、この発明のさらなる応用範囲は、 下の詳細な説明から明らかになる。しかし がら、詳細な説明及び特定の事例はこの発 の好適な実施例を示すものではあるが、例 のためにのみ示されているものであって、 の発明の範囲における様々な変形および改 はこの詳細な説明から当業者には自明であ ことは明らかである。

 この発明に係る光導電アンテナ素子によ ば、素子特性の劣化防止と小型化の両立が 能になる。

は、この発明に係る光導電アンテナ素 の各実施例が適用可能なテラヘルツ電磁波 生・検出モジュールの背面図である。 は、図1に示されたテラヘルツ電磁波発 生・検出モジュールの、II-II線に沿った断面 である。 は、図1に示されたテラヘルツ電磁波発 生・検出モジュールの配線基板の正面図であ る。 は、図1に示されたテラヘルツ電磁波発 生・検出モジュールに適用可能な光導電アン テナ素子の第1実施例の背面図である。 は、第1実施例に係る光導電アンテナ素 子が取り付けられた配線基板(図3)の正面図で ある。 は、テラヘルツ電磁波測定システムの 成を示す図である。 は、比較例1に係る光導電アンテナ素子 の背面図である。 は、比較例2に係る光導電アンテナ素子 の背面図である。 は、第1実施例、比較例1及び比較例2に る光導電アンテナ素子の特性を示すグラフ ある。 は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の第2実施例の背面図である。 は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の第3実施例の背面図である。 は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の第4実施例の背面図である。 は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の第5実施例の背面図である。 は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の第6実施例の背面図である。

符号の説明

 14…信号配線(外部配線)、15…接地配線(外 部配線)、17…光導電アンテナ素子、19…GaAs層 (半導体層)、21…オーミック電極(電極)、22… ンテナ部、23…パッド部、24…ライン部、24a …平行部分、24c…引回し部分、A…アンテナ 域。

 以下、この発明に係る光導電アンテナ素 の各実施例を、図1~図14を参照しながら詳細 に説明する。なお、図面に説明において、同 一要素、同一部位には同一符号を付して重複 する説明を省略する。

 図1は、この発明に係る光導電アンテナ素 子の各実施例が適用可能なテラヘルツ電磁波 発生・検出モジュールの背面図である。また 、図2は、図1に示されたテラヘルツ電磁波発 ・検出モジュールの、II-II線に沿った断面 である。図1及び2に示されたように、テラヘ ルツ電磁波発生・検出モジュール1は、テラ ルツ電磁波を発生し、前方(図2において下方 )に出射したり、あるいは、前方(図2において 下方)から入射したテラヘルツ電磁波を検出 るための装置である。

 テラヘルツ電磁波発生・検出モジュール1 は、金属からなる直方体状のベース2を備え 。ベース2の後面2bには、凹部3が形成されて る。凹部3は、ベース2の後面2bに形成された 凹部4(矩形状の開口を有する)、及び凹部4の 面4aに形成された凹部5(円形状の開口を有す )を含む。凹部5の底面5a(すなわち、凹部3の 面)には、凹部5の底面5aからベース2の前面2a に貫通する開口6が形成されている。ベース2 前面2aの周囲には、後述する半球状レンズ8 先端を保護するため、枠2cが形成されてい 。

 凹部5には、Oリング等である円環状の緩 部材7が、凹部5の底面5a及び側面5bに接触し 状態で開口6を包囲するように配置されてい 。更に、凹部5には、緩衝部材7に球面部8aが 接触した状態で、テラヘルツ電磁波を透過さ せる半球状レンズ8が配置されている。半球 レンズ8の平面部8bは、凹部4の底面4aと略平 に配置されており、球面部8aの頂部は、開口 6を介して外部に露出している。半球状レン 8の材質としては、テラヘルツ電磁波に対し 高い透過性を有する高抵抗のシリコンが好 であり、また、半球状レンズ8の形状として は、テラヘルツ電磁波を効率良く放射又は集 光するために超半球形状が好ましい。

 凹部4には、凹部4の側面4bに側面9bが沿っ 状態で、矩形状の配線基板9が配置されてい る。図3は、図1に示されたテラヘルツ電磁波 生・検出モジュールの配線基板の正面図で る。図3に示されたように、配線基板9は、 ラミックやガラス入りエポキシ樹脂等、絶 性を有する材料からなる矩形状基板11を有す る。基板11の中央部分には、後方(図2におい 上方)から入射した可視乃至赤外光が通過す 光通過孔12(円形状の開口を有する)が形成さ れている。光通過孔12には、ガラスや石英等 可視乃至赤外光を透過させる材料からなる 透過部材13が嵌められている。これにより 後述する光導電アンテナ素子17の表面を保護 することができる。

 基板11の前面11aには、金属からなる信号 線(外部配線)14及び接地配線(外部配線)15が、 光通過孔12を挟んで対向するように形成され いる。信号配線14は、電気信号を伝送する 線であって、後述する電気信号入出力用ポ ト25の電気信号入出力用ピン26と電気的に接 されている。接地配線15は、接地をとるた の配線であって、導電性を有するベース2と 気的に接続されている。

 図2に示されたように、配線基板9には、 球状レンズ8の平面部8bに接触した状態で正 形薄板状の光導電アンテナ素子17が固定され ている。図4は、図1に示されたテラヘルツ電 波発生・検出モジュールに適用可能な光導 アンテナ素子の第1実施例の背面図である。 特に、図4において、領域(a)では、素子背面 全体的に示されており、領域(b)では、領域(a )中にAで示されたアンテナ領域の拡大図が示 れている。図4に示されたように、第1実施 に係る光導電アンテナ素子17は、テラヘルツ 電磁波を発生又は検出するための素子であっ て、半絶縁性GaAs基板18と、半絶縁性GaAs基板18 上に低温MBE(分子線エピタキシ成長法)によっ 形成されたGaAs層(半導体層)19と、GaAs層19上 形成された一対のオーミック電極(電極)21を える。オーミック電極21は、AuGe、Au等から る。

 一対のオーミック電極21の一方(以下、第1 電極という)は、テラヘルツ電磁波を発生又 検出するアンテナ領域Aを形成するダイポー パターンのアンテナ部22、外部配線と接続 れるパッド部23、及びアンテナ部22とパッド 23とを接続するライン部24から構成されてい る。アンテナ部22は、GaAs層19上における中央 に形成されており、パッド部23は、GaAs層19 における一方の縁部の両角部に形成されて る。

 また、第1電極におけるライン部24は、ア テナ部22から両側に延在しており、アンテ 領域Aの外側において一対のオーミック電極2 1の他方(以下、第2電極という)に対して反対 に屈曲されている。より詳細には、第1電極 ライン部24は、一対のオーミック電極21間に おけるアンテナ部22の対向方向と略直交する 向にアンテナ部22から両側に延在する直線 の平行部分24a、及び平行部分24aの両端部か 略直角に立ち上がって各パッド部23に到る直 線状の引出部分24bを含んでいる。各引出部分 24bは、GaAs層19上における一方の縁部と略直交 する両縁部に沿って形成されている。

 同様に、第2電極は、テラヘルツ電磁波を 発生又は検出するアンテナ領域Aを形成する イポールパターンのアンテナ部22、外部配線 と接続されるパッド部23、及びアンテナ部22 パッド部23とを接続するライン部24から構成 れている。アンテナ部22は、GaAs層19上にお る中央部に形成されており、パッド部23は、 GaAs層19上における他方の縁部の両角部に形成 されている。

 第2電極のライン部24は、アンテナ部22か 両側に延在しており、アンテナ領域Aの外側 おいて第1電極に対して反対側に屈曲されて いる。より詳細には、第2電極のライン部24は 、一対のオーミック電極21間におけるアンテ 部22の対向方向と略直交する方向にアンテ 部22から両側に延在する直線状の平行部分24a 、及び平行部分24aの両端部から略直角に立ち 上がって各パッド部23に到る直線状の引出部 24bを含んでいる。各引出部分24bは、GaAs層19 における他方の縁部と略直交する両縁部に って形成されている。

 図5は、第1実施例に係る光導電アンテナ 子17(図4)が取り付けられた図3の配線基板の 面図である。図5に示されたように、光導電 ンテナ素子17は、基板11の光通過孔12にアン ナ部22が対向するように(すなわち、基板11 通過した可視~赤外光がアンテナ部22に照射 れるように)、配線基板9にフリップチップボ ンディングによってマウントされている。ボ ンディングには、Auや半田のバンプ、あるい Agペーストや導電性エポキシ樹脂等が用い れる。光導電アンテナ素子17の第1電極は、 のパッド部23を介して配線基板9の信号配線14 と電気的に接続されており、光導電アンテナ 素子17の第2電極は、そのパッド部23を介して 線基板9の接地配線15と電気的に接続されて る。

 図1及び2に示されたように、ベース2には 電気信号入出力用ポート25がネジ等によっ 取り付けられている。電気信号入出力用ポ ト25の電気信号入出力用ピン26は、配線基板9 において基板11の前面11aに形成された信号配 14と電気的に接続されている。電気信号入 力用ポート25としては、コンパクトであり、 かつ、汎用的なSMAやBNC等の同軸コネクタを用 いることができる。

 ベース2の後面2bには、矩形薄板状のカバ 27がネジ28によって取り付けられている。カ バー27には、配線基板9の光通過孔12を囲むよ に光通過孔29が形成されている。カバー27は 、配線基板9、光導電アンテナ素子17及び半球 状レンズ8を緩衝部材7に対して押圧している 同時に、配線基板9を電気信号入出力用ポー ト25の電気信号入出力用ピン26及びベース2の 部4の底面4aに対して押圧している。カバー2 7の材料としては、カバー27が配線基板9等を 衝部材7に対して確実且つ容易に押圧し得る バネとして機能するよう金属を用いること 好ましいが、セラミックやプラスチック等 用いてもよい。

 カバー27によって、配線基板9、光導電ア テナ素子17及び半球状レンズ8が緩衝部材7に 対して押圧された状態においては、半球状レ ンズ8の光軸OAが光導電アンテナ素子17のアン ナ部22を通るように、凹部4によって配線基 9が位置決めされ、緩衝部材7によって半球 レンズ9が位置決めされている。

 以上のように構成されたテラヘルツ電磁 発生・検出モジュール1の動作について説明 する。

 テラヘルツ電磁波発生・検出モジュール1 がテラヘルツ電磁波発生モジュールとして使 用される場合、電気信号入出力用ポート25及 配線基板9の信号配線14を介して光導電アン ナ素子17の一対のオーミック電極21間にバイ アス電圧が印加される。そして、配線基板9 光通過孔12を介して光導電アンテナ素子17の ンテナ部22に可視乃至赤外光が励起光とし 照射される。これにより、光導電アンテナ 子17のGaAs層19で励起された自由キャリアがバ イアス電圧による電場で加速されて一対のオ ーミック電極21間に電流が流れる。この電流 変化によって、光導電アンテナ素子17のア テナ領域Aにおいてテラヘルツ電磁波が発生 、半球状レンズ8を介して前方に出射される 。

 テラヘルツ電磁波発生・検出モジュール1 がテラヘルツ電磁波検出モジュールとして使 用される場合、配線基板9の光通過孔12を介し て光導電アンテナ素子17のアンテナ部22に可 乃至赤外光が励起光として照射され、光導 アンテナ素子17のGaAs層19で自由キャリアが励 起される。このとき、前方から半球状レンズ 8を介して光導電アンテナ素子17のアンテナ領 域Aにテラヘルツ電磁波が入射すると、GaAs層1 9で励起された自由キャリアがテラヘルツ電 波による電場で加速されて光導電アンテナ 子17の一対のオーミック電極21間に電流が流 る。この電流が配線基板9の信号配線14及び 気信号入出力用ポート25を介して検出され 。

 以上説明したように、テラヘルツ電磁波 生・検出モジュール1に適用された光導電ア ンテナ素子17では、一対のオーミック電極21 おいて、アンテナ部22とパッド部23とを接続 るライン部24が、一対のオーミック電極21間 におけるアンテナ部22の対向方向と略直交す 方向にアンテナ部22から延在する平行部分24 aを含んでいる。そして、一対のオーミック 極21の一方である第1電極のライン部24が、ア ンテナ領域Aの外側において第2電極(一対のオ ーミック電極21の他方)に対して反対側に屈曲 されており、該第2電極のライン部24が、アン テナ領域Aの外側において第1電極に対しての 対側に屈曲されている。これにより、アン ナ部22、パッド部23及びライン部24をGaAs層19 に効率良く配置することができると共に、 イン部が直線的に所定の長さを有する従来 光導電アンテナ素子と同等又はそれ以上の 性を得ることができる。このように、光導 アンテナ素子17によれば、ライン部24をアン テナ領域Aの外側において曲げることで、特 の劣化を防止しつつ、小型化を図ることが 能になる。

 次に、上述の第1実施例に係る光導電アン テナ素子の特性について、複数種類の比較例 と比較しながら説明する。まず、この第1実 例とともに、比較例1及び比較例2それぞれに 係る光導電アンテナ素子を用意し、各光導電 アンテナ素子の特性をテラヘルツ電磁波測定 システムにて測定した。

 図6は、テラヘルツ電磁波測定システムの 構成を示す図である。図6に示されたように テラヘルツ電磁波測定システム50においては 、超短パルスレーザ51から出射されたレーザ Lは、光路の途中でビームスプリッタ52によ て分割される。ビームスプリッタ52を透過 たレーザ光Lは、ミラー53、チョッパー54及び 集光レンズ55を順次介して、テラヘルツ電磁 発生モジュール56の光導電アンテナ素子に 射する。一方、ビームスプリッタ52で反射さ れたレーザ光Lは、ミラー57、光軸方向に移動 可能なミラー58(通常、リトロリフレクタが用 いられる)、ミラー59及び集光レンズ61を順次 して、テラヘルツ電磁波検出モジュール62 光導電アンテナ素子に入射する。なお、テ ヘルツ電磁波発生モジュール56及びテラヘル ツ電磁波検出モジュール62は、上述したテラ ルツ電磁波発生・検出モジュール1と同様の 構成である。

 テラヘルツ電磁波発生モジュール56から 射されたテラヘルツ電磁波Tは、放物面鏡ミ ー63、64によってテラヘルツ電磁波検出モジ ュール62に導波され、レーザ光Lとの間で相関 作用を生じさせる。このとき、テラヘルツ電 磁波発生モジュール56の光導電アンテナ素子 、直流電圧源65からバイアス電圧が印加さ 、テラヘルツ電磁波検出モジュール62の光導 電アンテナ素子に、ロックインアンプ66が接 される。そして、ミラー58が平行移動させ れることにより、テラヘルツ電磁波Tとレー 光Lとの時間相関波形が得られ、これがコン ピュータ67でフーリエ変換されることにより テラヘルツ電磁波のスペクトルが得られる

 以上のように構成されたテラヘルツ電磁 測定システムのテラヘルツ電磁波発生モジ ール56及びテラヘルツ電磁波検出モジュー 62に、第1実施例、比較例1及び比較例2に係る 光導電アンテナ素子を適用し、各光導電アン テナ素子の特性を測定した。

 第1実施例に係る光導電アンテナ素子の具 体的な諸寸法は、図4を参照すると、素子サ ズについては、一対のオーミック電極21間に おけるアンテナ部22の対向方向の長さ:4mm、そ の対向方向と略直交する方向の長さ:3.6mmであ る。オーミック電極21については、ライン部2 4の幅:5μm、アンテナ部22の幅:10μm、対向する 行部分24a,24a間の間隔:20μm、対向するアンテ ナ部22,22間の間隔:5μmである。

 図7は、比較例1に係る光導電アンテナ素 の背面図である。特に、図7において、領域( a)では、素子背面が全体的に示されており、 域(b)では、アンテナ領域の拡大図が示され いる。この比較例1の光導電アンテナ素子は 、一対のオーミック電極においてアンテナ部 とパッド部とを接続するライン部が直線状に 形成されている点で、実施例の光導電アンテ ナ素子と異なっている。比較例1に係る光導 アンテナ素子の諸寸法は、図7を参照すると 素子サイズについては、一対のオーミック 極121間におけるアンテナ部122の対向方向の さ:6mm、その対向方向と略直交する方向の長 さ:10mmである。一対のオーミック電極121を構 する各電極については、ライン部124の長さ: 6mm、ライン部124の幅:5μm、アンテナ部122の幅: 10μmである。また、一対のオーミック電極121 おいて、対向するライン部124間の間隔は20μ m、対向するアンテナ部122間の間隔は5μmであ 。

 図8は、比較例2に係る光導電アンテナ素 の背面図である。特に、図8において、領域( a)では、素子背面が全体的に示されており、 域(b)では、アンテナ領域の拡大図が示され いる。この比較例2に係る光導電アンテナ素 子は、一対のオーミック電極においてアンテ ナ部とパッド部とを接続するライン部が直線 状に形成されている点で、実施例に係る光導 電アンテナ素子と異なっている。比較例2の 導電アンテナ素子の諸寸法は、図8を参照す と、素子サイズについては、一対のオーミ ク電極221間におけるアンテナ部222の対向方 の長さ:4mm、その対向方向と略直交する方向 の長さ:3.6mmである。一対のオーミック電極221 を構成する各電極については、ライン部224の 長さ:1.4mm、ライン部224の幅:5μm、アンテナ部2 22の幅:10μmである。また、一対のオーミック 極221において、対向するライン部224間の間 は20μm、対向するアンテナ部222間の間隔は5 mである。

 図9は、第1実施例、比較例1及び比較例2に係 る光導電アンテナ素子の特性を示すグラフで ある。一般的に、ピーク値の10 -2 倍までの電界強度の範囲に対応する周波数領 域で光導電アンテナ素子を使用することがで きる。そうすると、図9の領域(b)に示された うに、比較例1に係る光導電アンテナ素子は 3THz程度まで使用することができる。これに 対し、比較例1に係る光導電アンテナ素子を 型化した比較例2に係る光導電アンテナ素子 、低周波の領域にスパイク状のピークが生 ているため、2THz弱までしか使用することが できない。このように、オーミック電極にお いてアンテナ部とパッド部とを接続するライ ン部が直線状に形成された比較例1及び比較 2に係る光導電アンテナ素子にあっては、ラ ン部が直線的に所定の長さを有していない 光導電アンテナ素子の特性が劣化してしま ため、光導電アンテナ素子の小型化が妨げ れていた。

 一方、図9の領域(a)に示されたように、第 1実施例に係る光導電アンテナ素子は、素子 イズについては比較例2に係る光導電アンテ 素子と同様に小型化されているものの、比 例1に係る光導電アンテナ素子と同様に3THz 度まで使用することができる。このように 第1実施例に係る光導電アンテナ素子によれ 、ライン部をアンテナ領域の外側において げることで、特性の劣化を防止しつつ、小 化を図ることが可能であることが明らかと った。

 この発明は、上述の第1実施例に限定され るものではない。例えば、アンテナ部22のパ ーンは、ダイポールパターンに限定されず 図10に示された第2実施例に係る光導電アン ナ素子にように、ボウタイパターンの他、 トリップラインパターン(すなわち、平行部 分24aから突出していないもの)やスパイラル ターン等であってもよい。なお、図10におい て、領域(a)では、第2実施例に係る光導電ア テナ素子の背面が全体的に示されており、 域(b)では、領域(a)中にAで示されたアンテナ 域の拡大図が示されている。また、アンテ 部22のパターンがスパイラルパターン等の 合には、平行部分24aの延在方向は、一対の ーミック電極21間におけるアンテナ部22の対 方向と略直交する方向に限定されない。

 また、ライン部24は、アンテナ領域Aの外 において引き回された引回し部分24cを含ん いてもよい。引回し部分24cは、図11に示さ た第3実施例に係る光導電アンテナ素子のよ に、各ライン部24が平行で且つ一方の側と 方の側とを往復するよう、複数の直線要素 含んでもよい。この図11において、領域(a)で は、第3実施例に係る光導電アンテナ素子の 面が全体的に示されており、領域(b)では、 域(a)中にAで示されたアンテナ領域の拡大図 示されている。あるいは、図13に示された 5実施例に係る光導電アンテナ素子のように 引回し部24cは、一方のライン部24が第1電極 側でのみ往復し、かつ第2電極のライン部24 他方の側でのみ往復するように、直線成分 端部が異なる隣接直線要素に接続されるこ により、ライン部24の一部が引き回された 状であってもよい。この図13において、領域 (a)では、第5実施例に係る光導電アンテナ素 の背面が全体的に示されており、領域(b)で 、領域(a)中にAで示されたアンテナ領域の拡 図が示されている。そして、引回し部分24c 、図12に示された第4実施例に係る光電アン ナ素子や図14に示された第6実施例に係る光 アンテナ素子ように、アンテナ領域Aの両側 に形成されていてもよい。これら各実施例に 係る光導電アンテナ素子によれば、効率の良 い引回しを実現することができ、また、ライ ン部24の全長を長くすることができるため、 イン部が直線的に所定の長さを有する従来 光導電アンテナ素子と同等又はそれ以上の 性を確実に維持することが可能となる。な 、図12及び14のそれぞれにおいて、領域(a)で は、第4及び第6実施例に係る光導電アンテナ 子それぞれの背面が全体的に示されており 領域(b)では、領域(a)中にAで示されたアンテ ナ領域の拡大図が示されている。

 また、ライン部24は、アンテナ領域Aの外 において屈曲されたものに限定されず、湾 されたもの等、曲げられたものであればよ 。

 以上の本発明の説明から、本発明を様々 変形しうることは明らかである。そのよう 変形は、本発明の思想および範囲から逸脱 るものとは認めることはできず、すべての 業者にとって自明である改良は、以下の請 の範囲に含まれるものである。