共振隧穿二极管、振荡器和检测系统的制作方法

1.本公开的技术涉及共振隧穿二极管、振荡器和检测系统。


背景技术：

2.针对使用太赫兹波的成像系统和大容量无线通信系统正在开发集成了共振隧道二极管(rtd)和天线的太赫兹振荡器。
3.例如，日本专利申请公开no.2020-57739公开了一种使用贴片天线与rtd集成的单个固态设备的太赫兹振荡器。


技术实现要素：

4.鉴于以上，本公开的技术的目的是提供一种共振隧穿二极管，该共振隧穿二极管在施加电流时稳定地操作而在共振隧穿二极管的特性中没有短路。
5.根据本公开的一方面，提供了一种共振隧穿二极管，该共振隧穿二极管包括：基板；以及台面结构，所述台面结构包括化合物半导体层和电极，所述化合物半导体层包括包含部署在所述基板上的多势垒结构的异质结，所述电极部署在所述化合物半导体层的上表面上，其中，所述化合物半导体层的外边缘部分是包括晶体缺陷的第一区域，并且所述第一区域和所述电极彼此分开设置。
6.根据本公开的一方面，提供了一种振荡器，该振荡器包括：一个或多个以上的共振隧穿二极管，其中，一个或多个共振隧穿二极管连接到天线并与天线集成，以形成单个固态元件结构。
7.根据本公开的一方面，提供了一种振荡器，该振荡器包括多个以上的振荡器，其中，多个振荡器被耦合并彼此同步地操作。
8.根据本公开的一方面，提供了一种检测系统，该检测系统包括：作为振荡元件的以上的共振隧穿二极管；接收元件，所述接收元件接收来自所述振荡元件的高频；以及处理电路，所述处理电路处理来自所述接收元件的信号。
9.根据参考附图的示例性实施例的以上描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
10.图1示意性图示了根据实施例1的rtd的配置；
11.图2示意性说明了根据实施例1的rtd台面结构侧壁的配置；
12.图3说明了根据实施例1的rtd的特性；
13.图4a至图4e示意性说明了根据实施例1的制造rtd台面结构的方法；
14.图5示意性说明了根据实施例1的rtd的配置；
15.图6示意性图示了布置有两个台面结构的根据实施例2的rtd的配置；
16.图7是图示了根据实施例3的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性透视图；
17.图8是用于说明根据实施例3的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性截面图；
18.图9是图示了根据实施例4的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性透视图；
19.图10是用于说明根据实施例4的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性截面图；以及
20.图11示意性说明了根据实施例5的检测系统的配置。
具体实施方式
21.为了实现rtd太赫兹振荡器，需要向rtd施加大约105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度。为了实现该高电流密度，需要处理化合物半导体外延晶片，以形成具有多个势垒结构和约0.5μm至5μm的直径的台面结构。
22.可以通过具有小带隙的量子阱层被夹在具有大带隙的势垒层之间的双势垒结构来举例说明多势垒结构。通常使用干法刻蚀方法制造该尺寸的台面结构。
23.本技术的发明人在调查后发现以下几点。首先，当通过干法刻蚀方法处理化合物半导体外延层(化合物半导体单晶层)时，通过刻蚀留下的半导体晶体层的表面区域(几十纳米的区域)被显著损坏。与未损坏的半导体晶体层相比，该区域可能具有更多的晶体缺陷。
24.其次，在为了实现rtd太赫兹振荡器进行干法刻蚀而形成的直径约为0.5μm至5μm的台面结构的外边缘部分中，可能形成包括许多晶体缺陷的区域。为此原因，当电流被注入到包括许多晶体缺陷的区域中时出现的问题是多个势垒结构的势垒层和量子阱层崩溃，rtd不表现出由共振隧穿效应导致的负电阻特性，并且发生电流短路。例如，105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度被施加到直径约0.5μm至5μm的台面，可能发生电流短路。
25.以下，将参考附图来描述本公开的技术的优选实施例。每个图仅出于说明结构或配置的目的进行描述，并且图中示出的每个构件的尺寸不一定反映实际尺寸。另外，在每个图中，对相同的构件或相同的构成元件赋予相同的附图标记，并且在下文中，将省略重叠内容的描述。例如，在以下实施例中，示出共振隧穿二极管作为可以应用本发明的半导体器件的示例，但本发明也可以应用到诸如表面发射激光器和发光二极管之类的发光器件。
26.根据本公开的技术，当在化合物半导体台面结构上与台面结构接触地布置电极时，配置以下的结构：与常规示例的结构相比，形成在台面结构中的包括晶体缺陷的第一区域和电极彼此分开布置。换句话说，采用以下的配置：与化合物半导体台面结构接触放置的电极的外径小于化合物半导体台面结构的上部部分的外径。以下将描述本公开的技术的实施例。
27.实施例1
28.在实施例1中，将描述单个共振隧穿二极管(rtd)。图1示意性说明了本实施例中的rtd的配置。
29.图1是根据本实施例的rtd 1的示意性截面图。如图中所示，在半导体基板(inp)100上形成下接触层(n
+-ingaas)102。在下接触层102上，形成化合物半导体台面结构(下文中称为“台面结构”)120。台面结构120具有包括下间隔层(n-ingaas)104、双势垒结构(inas/ingaas/inas)106、上间隔层(n-ingaas)108和上接触层(n
+-ingaas)110的半导体层130。因此，化合物半导体层(下文中称为“半导体层”)130包括具有作为多势垒结构的双势垒结构的异质结。上电极112布置在台面结构120的上方，以接触半导体层130的上表面，即，上接触层110的上表面。另外，下电极116被布置为与下接触层102接触。此外，整个rtd 1被
钝化膜(电介质膜)114覆盖，使得上电极112和下电极116被露出。钝化膜114是电介质膜。例如，钝化膜114优选地包括氮化硅、氧化硅或氧化铝中的任一种。钝化膜114覆盖范围至少从第一区域200到上电极112的至少一部分的区域。第一区域200包括可能由例如干法刻蚀造成的晶体缺陷。例如，第一区域200可以是包括晶体的区域、包括晶体缺陷的区域、包括非晶材料的区域、包括晶体和晶体缺陷二者的区域、包括晶体和非晶材料二者的区域、包括晶体缺陷和非晶材料二者的区域、或者包括晶体、非晶材料和晶体缺陷的区域。下文中，将描述第一区域200的细节。另外，钝化膜114可以按半导体基板100、下接触层102和钝化膜114的顺序布置，以覆盖下接触层102。另外，在本实施例中，电极118的一部分可以用作上电极112。电极118从台面结构120的上方延伸到钝化膜114的上方。
30.图2是图1中的圆圈a包围的部分的放大图，并示意性示出了本实施例中的rtd 1的台面结构120的外边缘部分的配置。如图2中所示，在通过干法刻蚀方法形成的台面结构120的半导体层130的外边缘部分中，产生包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200。在双势垒结构106的外边缘部分中，也产生包含由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200。因此，在包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200中，不形成被称为共振能级的能级，并且与不包括晶体缺陷的第一区域中(形成共振能级的区域)相比，电流更有可能流动。然而，如图2中所示，上电极112和包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200彼此分开布置。因此，没有电流流过包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200，并且电流流过没有晶体缺陷的双势垒结构106。结果，可以利用rtd 1稳定地获得共振隧穿效应。
31.例如，假定以下情况：在rtd 1中，通过干法刻蚀将台面结构120形成为具有1μm的台面直径和0.15μm的台面高度的台面结构。在这种情况下，可以认为包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200形成在从台面结构120的外边缘朝向中心的具有20nm厚度的区域内。
32.因此，为了防止电流流过包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200，优选的是，该布置使得电极112的外径与台面结构120的上部部分的外径之间的差为20nm或更大。即，如图2中所示，在与基板100的厚度方向(纸面上的垂直方向)平行的截面中，台面结构120的上表面的外边缘被布置在与基板100的厚度方向垂直的方向上(在纸面的水平方向上)上距电极112的外边缘预定距离(图中的距离d)处。这里，预定距离为20nm或更大。
33.图3示出了当电极112和形成在台面结构120中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200彼此分开布置时的rtd 1的电压-电流特性的曲线图。图3还示出了当电极112和形成在台面结构120中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200没有彼此分开布置时的rtd1的电压-电流特性的曲线图。在图3中，特性曲线300示出了电极112和形成在台面结构120中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200彼此分开布置的rtd 1的电压-电流特性。特性曲线302示出了在假定电极112和形成在台面结构120中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200没有彼此分开布置的情况下的rtd 1的电压-电流特性。因此，特性曲线300表现出由于共振隧穿效应引起的负电阻特性。此外，特性曲线302示出了以下的所谓短路特性：不展现共振隧穿效应，电流随着电压升高而增加，并且电流流过包括晶体缺陷的第一区域。
34.此外，特性曲线304示出了与假定电极112和形成在台面结构120中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200没有彼此分开布置的情况相关的rtd 1的电压-电流特
性，该情况与特性曲线302的情况不同。在特性曲线304中，电流在某一电压值(在图中示出的情况下，在0.4v和0.5v之间的电压值)突然增加，并且在电压被施加到rtd 1的情况下，示出了类似于特性曲线302的短路特性。假定电极112和包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷并在台面结构120中出现的第一区域200没有彼此分开布置的情况。在这种情况下，发生不稳定的操作，诸如rtd1不表现出共振隧穿效应，或者当被继续驱动时rtd 1不表现出共振隧穿效应。因此，利用本实施例的rtd 1，通过将上电极112和形成在台面结构120的半导体层130中并包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200彼此分开布置，可以获得稳定操作的rtd 1。
35.图4a至图4e示意性图示了用于制造根据本实施例的rtd 1的台面结构120的方法。如图4a中所示，首先，在n型inp基板100上顺次地形成层。形成的层是n
+
型ingaas下接触层102、未掺杂的ingaas间隔层104和未掺杂的alas/ingaas/alas双势垒结构106。此外，在双势垒结构106上形成非掺杂的ingaas间隔层108和n
+
型ingaas上接触层110。每个层通过分子束外延(mbe)方法通过外延生长来形成。每个层也可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)方法等通过外延生长来形成。此后，通过溅射，形成由作为欧姆电极材料的钨层制成的上电极112。随后，使用等离子体增强化学气相沉积(pecvd)方法，沉积在干法刻蚀期间用作掩模的氧化硅层400。
36.接下来，如图4b中所示，使用光刻法形成抗蚀剂图案402，然后通过使用氟基气体的干法刻蚀来处理氧化硅层400。随后，去除抗蚀剂图案402(未示出)。
37.接下来，如图4c中所示，使用经处理的氧化硅层404作为掩模，通过使用氟基气体的干法刻蚀方法来处理上电极112。
38.接下来，如图4d中所示，使用经处理的氧化硅层404作为掩模，通过使用氯基气体的干法刻蚀来处理上接触层110、上间隔层108、双势垒结构106、下间隔层104和下接触层102。此时，通过调整干法刻蚀条件，在经处理的钨层412的侧壁上发生侧面刻蚀。具体地，由于设置干法刻蚀条件以促进基于氯基气体的氯基自由基与钨之间的化学反应，在经处理的钨层412的侧壁上发生侧面刻蚀。
39.接下来，如图4e中所示，在去除经处理的氧化硅层404的情况下，如图4e中所示，上电极112和台面结构120的中心(中心轴ax)基本上对准。此外，电极112的外边缘部分与台面结构120的外边缘部分之间的距离为20nm或更大。因此，形成上电极112和包含由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200彼此分开设置的台面结构120。
40.通过连续地执行图4c中说明的步骤和图4d中说明的步骤并使用相同的经处理的氧化硅层404，当从基板100的顶部观察时，上电极112和半导体层130的中心可以基本上彼此对准。图5示意性示出了当从rtd1的基板100的顶部观察时的上电极112与半导体层130之间的位置关系。在图5中，除了基板100、半导体层130和上电极112之外的组件被省略。如图5中所示，当从基板100的顶部观察时，电极112和半导体层130的中心(中心轴ax)基本上对准。通过采用上电极112的中心轴与半导体层130的中心基本上对准的这种配置，可以形成电极112的外边缘和半导体层130的外边缘彼此分开设置的台面结构。结果，在本实施例的rtd 1中，105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度可以被稳定地施加到台面结构120。
41.另外，尽管在图4a至图4e中未示出，但作为形成台面结构120之后的步骤，沉积氮化硅层作为钝化膜(电介质层)114，然后露出下接触层102。随后，在形成钨层之后，使用光
刻和干法刻蚀形成下电极116。之后，使用光刻和干法刻蚀在台面结构120上方的钝化膜114中形成开口，以露出由钨层制成的上电极112。此后，通过光刻、电子束沉积和剥离形成用作连接到上电极112的布线电极或焊盘电极的第二au/ti电极(图1中的电极118)。
42.通过以上步骤，可以形成图1中示出的rtd 1。本文描述的用于制造rtd的步骤和方法仅仅是示例，并且可以采用其他步骤和方法，只要获得以上配置即可。另外，尽管在本实施例中已描述在inp基板上形成的基于ingaas/inas的rtd，但该配置不是限制性的。例如，可以通过在gaas基板上形成的基于gaas/algaas的rtd、在gan基板或si基板上形成的基于gan/algan的rtd以及在si基板上形成的基于si/sige的rtd来获得以上配置和效果。另外，在本实施例的说明中，钨被用作上电极112，但该特征不受限制。例如，可以用钼和钽获得以上配置和效果。
43.因此，根据本实施例，即使105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度被施加到直径为约0.5μm至5μm的台面，rtd也没有短路，并且可以提供能够稳定地展现负电阻特性的rtd。
44.实施例2
45.接下来，将描述根据实施例2的rtd 1。在以下说明中，与实施例1的配置和处理相同的配置和处理的描述被省略。
46.在实施例1中已描述在基板100上设置单个台面结构120的rtd 1的配置，但也可以制造具有在基板100上布置多个台面结构120的rtd阵列配置的rtd 1。图6示出了布置有两个台面结构120的rtd 1的截面示意图。如图6中所示，在阵列配置中的每个台面结构120中，上电极112和包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200以与实施例1相同的方式彼此分开设置。因此，电流不流过包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷并且电流有可能流动的第一区域200，并且电流流过包括无晶体缺陷的双势垒结构106的区域。结果，本实施例的rtd 1也可以如实施例1中一样稳定地表现出共振隧穿效应。可以根据实施例1中描述的制造方法来制造rtd 1。
47.实施例3
48.可以通过将实施例1中描述的rtd 1连接到外部共振器来配置振荡器。因此，在实施例3中，描述了以下的共振隧穿二极管(rtd)太赫兹振荡器：一个rtd和作为外部共振器的贴片天线(微带天线)被连接并集成，以配置小尺寸的固态元件结构。
49.图7是图示了根据本实施例的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性透视图，并且图8是其示意性截面图，该示意性截面图是沿着图7中的线a-a’截取的截面图。
50.以下，将参考图7来描述rtd太赫兹振荡器600的配置。rtd太赫兹振荡器600具有用于产生太赫兹波的共振器602和偏置电路604作为主要组件的。共振器602还包括rtd 606和贴片天线608。
51.接下来，将使用图8来说明共振器602。共振器602由半导体基板100、下接触层102、半导体层700、第一上电极112、第一电介质层114、下电极116、第二电介质层702、第二上电极118、第三电介质层704和贴片天线608配置。半导体层700包括图1中示出的下间隔层104、双势垒结构106、上间隔层108和上接触层110。构成半导体层700的这些层的布置与图2中示出的布置相同。此外，贴片天线608对应于第三上电极。
52.另外，rtd 606包括下接触层102、半导体层700、第一上电极112、第一电介质层114、下电极116和第二上电极118。rtd 606的台面结构由半导体层700和第一上电极112配
置，并且在该台面结构中，以与图2中相同的方式，半导体层700中包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域200的外边缘和上电极112的外边缘彼此以预定距离布置。作为在根据本实施例的rtd 606中采用以上配置的结果，rtd太赫兹振荡器600在太赫兹波频带中具有增益。
53.另外，共振器602被配置为使得下电极116和第三上电极608的两个导体将第二电介质层702和第三电介质层704夹在之间。这种配置被称为微带型共振器。因此，在本实施例中，将描述使用作为典型微带共振器的贴片天线608的情况。
54.下电极116形成在半导体基板100上形成的下接触层102上。另外，形成在下接触层102上的半导体层700通过第一上电极112、第二上电极118和第三上电极(贴片天线)608电连接。从抑制损耗-即增加输出和抑制寄生振荡的观点来看，优选的是，针对连接到下接触层102的下电极116和连接到半导体层700(上接触层110)的第一上电极112实现低电阻欧姆连接。在实施例1中，已假定使用n
+
型ingaas下接触层和n
+
型ingaas上接触层。因此，优选地，下电极102和上电极112包括au(金)和ti(钛)、au和pd(钯)以及ti、au和pt(铂)以及ti、w(钨)、mo(钼)、或者ta(钽)。通过使用如上所述配置的上电极112并使用实施例1中描述的用于台面结构的制造方法来形成rtd 1。结果，台面结构120可以被形成为使得半导体层700中包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷的第一区域与上电极112彼此分开设置。为了获得太赫兹频带的振荡器，优选的是，rtd 606的台面结构120具有直径为约0.5μm至5μm的圆柱形结构。
55.在本实施例中，根据以下观点使用三种电介质。
56.从绝缘性、阻隔性(电极金属扩散防止)和亚微米可加工性的观点来看，优选地使用诸如氮化硅、氧化硅或氧化铝之类的无机电介质材料形成第一电介质层114和第二电介质层702。通过将这种材料用于第一电介质层114和第二电介质层702，可以实现rtd 606的小型化和高电流密度。结果，在rtd 606中，可以增加rtd太赫兹共振器600的输出和频率。第一电介质和第二电介质分离的原因是在下接触层102上形成下电极116。
57.从贴片天线608的辐射效率的观点来看，第三电介质层704优选地具有厚的配置。然而，在第三电介质层704太厚的情况下，可能发生多模共振，因此厚度优选地为λ/10(λ:0阶模式太赫兹波的有效波长)或更小。另外，从与空间(大气)的阻抗匹配的观点来看，介电常数小的材料是优选的。从以上观点来看，第三电介质层704优选地由介电常数比第二电介质层的材料低的材料制成，并且优选地是作为在半导体处理工艺中具有高可加工性的材料的bcb(苯并环丁烯)或聚酰亚胺的有机电介质材料。
58.另外，在贴片天线608中，图7和图8中示出的aa’方向(共振方向)上的贴片天线608的长度(宽度)被设置为获得λ/2共振器(λ:0阶模式太赫兹波的有效波长)。
59.例如，在频率为0.45太赫兹的振荡器的情况下，贴片天线608优选地为170μm的正方形(当有效波长为340μm时)。另外，从抑制多模振荡的观点来看，当从基板100的顶部观察时，rtd 606优选地布置在从贴片天线608的重心(中心)在共振方向(aa’方向)上偏移34μm(当有效波长为340μm时)的位置处。
60.在本实施例中，贴片天线608通过第二上电极118连接到rtd 606，但贴片天线608和rtd 606可以直接连接，而非通过第二上电极118。然而，从对rtd 606的电力供应稳定性或加工稳定性的观点来看，优选的是，在由无机材料制成的第二电介质702上形成第二上电极，然后形成由有机材料制成的第三电介质704。由此配置贴片天线(第三上电极)608。
61.在本实施例中，经由贴片天线(第三上电极)608向rtd 606供应电力，但该特征不受限制，并且在第二电介质层702上可以形成电力供应线。另外，在本实施例中，贴片天线被用作天线，但这种特征不受限制，并且可以配置缝隙天线、节流环形天线、锥形缝隙天线、环形天线等。
62.通过采用以上配置，即使当105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度被施加到直径为约0.5μm至5μm的台面时，也可以获得可以稳定地展现负电阻特性而在共振隧穿二极管的特性中没有短路的rtd。因此，在本实施例中，还可以提供稳定地操作的小尺寸的单个固态rtd太赫兹振荡器。
63.实施例4
64.在实施例3中，已描述具有一个rtd 606的rtd太赫兹振荡器600，但也可以通过将实施例2中描述的多个rtd连接到外部共振器来配置振荡器。因此，在实施例4中，将参考图9和图10来描述包括两个rtd 606的rtd太赫兹振荡器800。图9是图示了根据本实施例的rtd太赫兹振荡器的配置的示意性透视图，并且图10是其示意性截面图，该示意性截面图是沿着图9中的线a-a’截取的截面图。在rtd 606的数量增加的情况下，如在本实施例中，流过共振器602的电流可增加，并且振荡器的输出可增加。
65.本实施例中的具有多个rtd 606的rtd太赫兹振荡器800的配置与实施例3中基本上相同，但rtd 606与贴片天线608之间的位置关系与实施例3中的不同。具体地，例如，在频率为0.45太赫兹的振荡器的情况下，贴片天线608被假定为170μm的正方形(当有效波长为340μm时)。在这种情况下，从辐射效率和抑制多模振荡的观点来看，当从基板100的顶部观察时，优选的是将两个rtd 606a和606b布置在从天线的重心在共振方向(aa’方向)上偏移34μm的位置处。在这种情况下，两个rtd 606a和606b之间的距离为68μm，并且有效波长为340μm。通过以这种方式布置两个rtd 606a和606b，使两个rtd 606a和606b处于反相状态并且在相互注入同步中振荡。如上所述，根据本实施例的振荡器具有多个根据实施例3的振荡器，并且多个振荡器被耦合以彼此同步地操作。
66.在本实施例中，贴片天线被用作天线，但这种特征不受限制，并且可以配置缝隙天线、节流环形天线、锥形缝隙天线、环形天线等。
67.通过采用以上配置，即使当105a/cm2至106a/cm2的量级的高电流密度被施加到直径为约0.5μm至5μm的台面时，也可以获得可以稳定地展现负电阻特性而在共振隧穿二极管的特性中没有短路的rtd。因此，在本实施例中，还可以提供稳定地操作并具有单个固态元件结构的小尺寸和高输出的rtd太赫兹振荡器。
68.此外，通过配置图8中示出的共振器602布置成阵列(例如，6
×
6＝36)的阵列共振器，可以实现具有较高输出的rtd阵列太赫兹振荡器。通过经由微带线耦合构成阵列共振器的多个rtd太赫兹共振器，rtd可以在相互注入同步的情况下振荡。
69.实施例5
70.以上实施例中描述的rtd可以在例如检测系统中被采用。因此，将参考图11来描述根据本实施例的检测系统。检测系统可以是能够捕获图像的系统，例如，相机系统。在本实施例中，将以相机系统作为示例进行描述。图11是用于说明使用太赫兹波的相机系统2300的配置的示意图。
71.相机系统2300具有振荡设备2301、检测设备2302和处理单元2303。在振荡设备
2301中，各个实施例中描述的rtd可以被用作振荡元件。检测设备2302具有接收从振荡设备2301传输的高频太赫兹波的接收元件。以这种方式，检测设备2302可以检测从天线设备传输的电磁波，并且可以是例如使用诸如肖特基势垒二极管之类的其他半导体元件的天线设备。从振荡设备2301传输的太赫兹波被物体2305反射并被检测设备2302检测。处理单元2303具有处理由检测设备2302检测到的信号的处理电路。由处理单元2303生成的图像数据从输出单元2304输出。利用这种配置，相机系统2300可以获取太赫兹图像。
72.振荡设备2301或检测设备2302可以设置有具有可以供太赫兹波经过的透镜的光学部。光学部包括诸如聚乙烯、特氟龙(注册商标)、高电阻硅和聚烯烃树脂之类的至少一种对于太赫兹波透明的材料，并可以由多层构成。
73.在本实施例中描述的相机系统仅是示例，并可以呈其他形式。特别地，由系统获取的信息不限于图像信息，并且检测系统可以检测信号。
74.根据本公开的技术，可以提供在电流施加期间可以稳定地操作而在共振隧穿二极管的特性中没有短路的共振隧穿二极管。
75.其他实施例
76.虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

技术特征：
1.一种共振隧穿二极管，包括:基板；以及台面结构，所述台面结构包括化合物半导体层和电极，所述化合物半导体层包括包含部署在所述基板上的多势垒结构的异质结，所述电极部署在所述化合物半导体层的上表面上，其中，所述化合物半导体层的外边缘部分是包括晶体缺陷的第一区域，并且所述第一区域和所述电极彼此分开设置。2.根据权利要求1所述的共振隧穿二极管，其中，在与所述基板的厚度方向平行的截面中，所述化合物半导体层的上表面的外边缘在与所述基板的厚度方向垂直的方向上与所述电极的外边缘分开预定距离。3.根据权利要求2所述的共振隧穿二极管，其中，所述预定距离为20nm或更大。4.根据权利要求1至3中任一项所述的共振隧穿二极管，其中，在所述基板的顶视图中，所述电极的中心与所述化合物半导体层的中心基本上对准。5.根据权利要求1至3中任一项所述的共振隧穿二极管，还包括覆盖范围至少从所述第一区域到所述电极的区域的电介质膜。6.根据权利要求5所述的共振隧穿二极管，其中，所述电介质膜包括氮化硅、氧化硅或氧化铝。7.根据权利要求1至3中任一项所述的共振隧穿二极管，其中，所述电极包含金和钛、金和钯以及钛、金和铂以及钛、钨、钼、或者钽。8.根据权利要求1至3中任一项所述的共振隧穿二极管，其中，包括晶体缺陷的第一区域包括由干法刻蚀造成的晶体缺陷。9.根据权利要求1至3中任一项所述的共振隧穿二极管，其中，所述第一区域是包括晶体、非晶材料、或者晶体和非晶材料二者的区域。10.一种振荡器，包括：一个或多个根据权利要求1至9中任一项所述的共振隧穿二极管，其中，一个或多个共振隧穿二极管连接到天线并与天线集成，以形成单个固态元件结构。11.一种振荡器，包括：多个根据权利要求10所述的振荡器，其中，所述多个振荡器被耦合并彼此同步地操作。12.一种检测系统，包括：作为振荡元件的根据权利要求1至9中任一项所述的共振隧穿二极管；接收元件，所述接收元件接收来自所述振荡元件的高频；以及处理电路，所述处理电路处理来自所述接收元件的信号。

技术总结
公开了共振隧穿二极管、振荡器和检测系统。一种共振隧穿二极管包括：基板；以及台面结构，该台面结构包括化合物半导体层和电极，化合物半导体层包括包含部署在基板上的多势垒结构的异质结，电极部署在化合物半导体层的上表面上。化合物半导体层的外边缘部分是包括晶体缺陷的第一区域，并且第一区域和电极彼此分开设置。开设置。开设置。


技术研发人员：内田达朗
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：2023.01.28
技术公布日：2023/8/2