用途 | テラヘルツ(THz)センサ

THz検出デバイスは高強度なTHz波パルス光源と組み合わせることで高感度のTHz分析が可能になります。

ここでは応用展開が期待できる計測事例を紹介します。

検出器の強みを生かした応用事例

検出器としての強み

  • 高速応答
  • 微小変化計測
  • 広い有効エリア

ガス計測

THz波領域は様々なガスに対して指紋スペクトルを有しており、各種ガス分析への応用が期待されています。THz-PMTの非線形な応答特性を用いることで一般的な検出器に対して高感度にガスを検知できます。

本事例ではN2Oガスの分析をTHz PMTと熱型検出器を用いて行いました。熱型検出器と比較してガスの吸収を高感度に検出できることがわかります。

N2OガスのTHz波吸収特性

本事例ではN2Oガスの分析をTHz PMTと熱型検出器を用いて行いました。熱型検出器と比較してガスの吸収を高感度に検出できることがわかります。

THz PMT 測定例

測定系

THz PMT 用途例

水蒸気計測

THz波は水蒸気に対して強い吸収特性を有します。そのため、THz波とTHz PMTの非線形な応答特性を組み合わせることで微量な水蒸気を高感度に検出することが可能です。

水蒸気の混入を嫌う各種生産工程の管理などへの導入が期待できます。

水蒸気のTHz波吸収特性

測定系

THz PMT 用途例

半導体検査

テラヘルツ波は半導体に対して特有の反射特性を示します。この原理を利用し、非接触で半導体表面の電気的な物性を計測できる可能性があります。

本事例ではシリコンウェーハの抵抗率に応じた反射応答特性をTHz PMTと熱型検出器を用いて計測しました。

THz PMTでは熱型検出器では分別が難しい僅かなシリコンウェーハ表面の抵抗率の変化を高感度に検出が可能です。

Siの電気抵抗率ρと反射率スペクトル(色)の関係

THz PMT 特性

測定系

抵抗率の異なるSiウェーハのTHz波反射スペクトル評価

THz PMT 測定例

本ページに掲載されている測定成果は、理化学研究所とデンマーク工科大学との共同研究によるものです。

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