TeraSpike microprobe series
ラインナップ
トランシーバー
ディテクター
- TeraSpike microprobe series
- TeraSpike TD-800-X
- TeraSpike TD-1550-X
- TeraSpike TD-800-Z
- TeraSpike Starter-kit
- TeraSpike WT-option
エミッター
トランシーバー
TeraSpike TD-800-TR series
反射モード測定用テラスパイク プローブのラインナップに、TSR.75とTSR-TT.75の2機種が加わりました。テラヘルツ・トランシーバー・プローブの新シリーズは、体積検査（TR.5）から始まり、空間分解能を高めた表面近傍の体積検査（TSR.75）、最大空間分解能の表面スキャニング（TSR-TT.75）まで、より幅広いアプリケーションシナリオに対応できるようになりました。基本的にすべてのTRシリーズプローブは透過モードでも使用できますが、TSR-TT.75は最高の空間分解能という点で、このモードに最も適しています。
TRシリーズは、プローブ内部の反射信号を抑制するプロテミクス独自の「ウェーブトラップ」設計と、機械的堅牢性を高めるXRタイプのフレキシブルカンチレバー設計を採用しています。当社のトランシーバー・プローブは、サブ波長分解能と最短THz伝送路へのアクセスを提供します。
TRシリーズ比較表
| Model TD-800- … | 動作モード | #アンテナ数 | 入射角 [deg］ | 帯域幅 [THz］ | 空間分解能 [µm］ |
|---|---|---|---|---|---|
| TR.5 | Reflection | 2 | 0 | 1.5 | 250 |
| TSR.75-PCS10-50 | Reflection | 2 | 15 | 3 | 100 |
| TSR-TT.75-PCS10-50 | Reflection and Transmission | 1 | 0 | 2 | 40 |
TeraSpike TD-800-TR.5
新しいTeraSpikeモデルTR.5は、反射モードでの高性能近接場測定に新たな手段を提供する、間隔が狭い一対の光伝導THzアンテナを搭載しています。一方のアンテナは放射パルス発生器として使用され、もう一方のアンテナは検出器として使用されます。このスリムなトランシーバー・プローブは、プローブ内部の反射信号を抑制するプロテミクス独自の「ウェーブトラップ」設計と、機械的堅牢性を高めるXRタイプのフレキシブルPETカンチレバー設計を活用しています。遠視野エミッタ／デテクタコンポーネントに基づく標準的な反射モードアプローチとは対照的に、新しい近視野トランシーバプローブは、サブ波長分解能と最短THz伝送経路へのアクセスを提供します。
マイクロプローブのアンテナ設計
技術仕様
| Type | -TR.5 |
|---|---|
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 1.5 nA |
| 光電流 @ 1 V Bias | > 0.5 µA |
| 励起波長 | 700 .. 860 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 4 mW |
| 接続タイプ | 2x SMP |
各プローブは個別にテストされ、マニュアルとテスト証明書が付属します。
TeraSpike TD-800-TSR.75
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
技術仕様
| Type | TRS.75-PCS10-50 |
|---|---|
| 最大空間分解能 | 100 µm |
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 10 nA (typ. < 1.5 nA) |
| 光電流 @ 1 V Bias | >0.1 µA (typ. >0.25 µA) |
| 励起波長 | 700 .. 860 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 3 mW |
| 接続タイプ | 2x SMP |
TRシリーズマイクロプローブは、上図のx軸方向で定義されるように、プローブ先端軸に対して横方向のTHz電界成分に主に感度を持ちます。
TeraSpike TD-800-TSR-TT.75
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
技術仕様
| Type | TRS-TT.75-PCA-PCS10-50 |
|---|---|
| 最大空間分解能 | 40 µm |
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 10 nA (typ. <1.5 nA) |
| 光電流 @ 1 V Bias | >0.1 µA (typ. >0.25 µA) |
| 励起波長 | 700 .. 860 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 3 mW |
| 接続タイプ | 2x SMP |
TRシリーズマイクロプローブは、上図のx軸方向で定義されるように、プローブ先端軸に対して横方向のTHz電界成分に主に感度を持ちます。
使用例（薄膜検査※）
*テラヘルツ・テストターゲットP-TTT-2-1200、Cr層厚10 nmおよび50 nm、それぞれシート抵抗約250 Ohmおよび50 Ohmに相当。
ディテクター
TeraSpike microprobe series
テラヘルツ領域用光導電性近接場マイクロプローブ（PC-NFMs）
光導電性THz近接場イメージング用次世代高性能マイクロプローブTeraSpikeのご紹介。表面近傍電界THz検出において、優れた信号品質と最小限の侵襲性を実現します。800nm/1550nmポンプ/プローブシステムとのシームレスな統合により、高分解能THzイメージングへのコスト効率の高い道を提供します。
主な特徴
- 市場最小の光導電性THzマイクロプローブ
- 特許設計
- 最大3 µmの空間分解能
- アクセス可能な周波数範囲 0 … >4 THz
- 用途に応じた最適化タイプを多数用意
- 800 nmまたは1550 nm付近のλを持つすべてのレーザーベースのTHzシステムに適応可能
- 必要な光励起パワーはわずか1～4 mW (1～5 µJ/cm²)
- 過電圧保護回路内蔵
- システム統合用アクセサリあり
標準検出器の概要
当社の標準プローブは、パルス時間領域（TD）THz分光用に設計されている。しかし、特定のタイプでは周波数領域での動作も実証されています。詳しくはお問い合わせください。
検出器プローブは、以下のように分類されています：
- 励起波長タイプ 800 nmまたは1550 nm
- フィールド偏光タイプ：X偏光またはZ偏光（横方向または縦方向）
- 最適化タイプ
- HR：高空間分解能
- HRS：高空間分解能＋共振感度向上
- N：非共振（Zプローブ）
- A-500G：アキシャルダイポール、500GHz共振（Zプローブ）
- WT：高スペクトル純度
- HR-WT：高分解能＋高スペクトル純度と帯域幅
- HR-WT-XRおよびWT-XR：高バンド幅と機械的堅牢性の向上
上記の標準プローブに加え、カスタム仕様のマイクロプローブも提供可能です（お問い合わせください）。
電気接続は、コンパクトな同軸SMPプラグで行います。当社の低ノイズ電流アンプTS Companionの使用をお勧めします。
THz測定データの例
TeraCube M2システムのTeraSpike TD-800-X-HR-WTで測定されたTHzパルス過渡現象（左）。時間領域データの高速フーリエ変換により生成された信号対雑音パワースペクトル（右）。測定はシステムを窒素でパージすることなく行われた。
TeraSpike TD-800-X
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
技術仕様
| Type | HR | HRS |
|---|---|---|
| 最大空間分解能 | 3 µm | 20 µm |
| フォトスイッチギャップサイズ | 1.5 µm | 2 µm |
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 0.5 nA | < 0.5 nA |
| 光電流 @ 1 V Bias | >0.2 µA | > 0.2 μA |
| 励起波長 | 700 .. 860 nm | 700 .. 860 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 4 mW | 0.1 .. 4 mW |
| 接続タイプ | SMP | SMP |
Xシリーズのマイクロプローブは、上図のX軸方向で定義されるように、プローブ先端軸に対して横方向に配向したTHz電界成分に感度を持ちます。HRオプションには共振アンテナエレメントが含まれておらず、帯域幅がやや広くなっています。HRSオプションには、1THz付近の感度を向上させるアンテナエレメントが含まれています。
TeraSpike TD-1550-X
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
新しい1550-Xシリーズのマイクロプローブは、テレコム波長（1500 … 1600 nm）のレーザーパルスで直接サンプリングできる当社初のプローブです。このプローブは、上図のx軸方向で定義されるように、プローブ先端軸に対して横方向の電場ベクトル成分に感度を持ちます。モデルTD-1550-X-HR-WTは、特許出願中の内部吸収体（「ウェーブトラップ」）構造により、優れた空間分解能とクリーンなスペクトル応答を提供します。モデルTD-1550-X-HR-WT-XRは、空間分解能と感度を適度に損なうだけで、機械的堅牢性が向上しています。TD-1550-X-HR-WT-XRは、サンプル距離の制御がより困難な場合など、より粗いアプリケーション向けに設計されています。
技術仕様
| Type | -HR-WT | -HR-WT-XR |
|---|---|---|
| 最大空間分解能 | 40 µm (20 µm(#)) | 80 µm |
| フォトスイッチギャップサイズ | 1.5 µm | 1.5 µm |
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 4.5 µA | < 4.5 µA |
| 光電流 @ 1 V Bias | > 12 µA (*) | > 12 µA (*) |
| 励起波長 | 1500 .. 1600 nm | |
| 平均励起パワー | 1.5 .. 3.5 mW | |
| 接続タイプ | SMP | |
(*) 焦点径約20 µm、バイアス電圧1 V、平均光励起パワー3 mWの場合。
(#) メインスイッチ励起ではなくフロントスイッチ励起の場合。フロントスイッチ励起モードではSNRが低下している。
TeraSpike TD-800-Z
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
技術仕様
| Type | N | A-500G |
|---|---|---|
| 最大空間分解能 | 8µm | 8µm |
| フォトスイッチギャップサイズ | 2µm | 5µm |
| 暗電流 @ 1 V Bias | < 0.4 nA | < 0.4 nA |
| 光電流 @ 1 V Bias | >0.1 µA | > 0.2 μA |
| 励起波長 | 700 .. 860 nm | 700 .. 860 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 4 mW | 0.1 .. 4 mW |
| 接続タイプ | SMP | SMP |
Zシリーズのマイクロプローブは、上図のz軸方向で定義されるように、プローブ先端軸に対して長手方向に向いたTHz磁場成分に感度を持ちます。Nオプションは共振アンテナ素子を含まず、帯域幅がやや広くなっています。A-500G-オプションには、0.5 THz付近の感度を向上させるアンテナエレメントが含まれています。
TeraSpike Starter-kit
このキットは、まず始めるのに理想的なソリューションです。以下のコンポーネントが含まれています：
- XシリーズまたはZシリーズのTeraSpikeマイクロプローブ
- TeraSpikeファントム（ダミー装置）
- TSケーブル接続（SMPからSMAへ）
- SMA-BNCアダプター
- マウントとポスト
このセットでは、TeraSpike マイクロプローブの取り付け方向を用途に応じて自由に選択できます。スターターキットに含まれるダミー装置TeraSpike Phantomの使用は、機械的なセットアップや建設作業において推奨されます。各マイクロプローブは、頑丈な輸送・保管用ボックスに入れてお届けします。
TeraSpike XR-option
TeraSpikeプローブの標準設計は、最高の空間分解能、最小の磁場侵襲性、最高の感度を実現するために最適化されている。これは、アクティブフィールドセンサーエレメントを含む、自立型半導体ベースのカンチレバー微細構造によって達成されます。この標準設計の機械的堅牢性は、テラキューブサイエンティフィックのようなよく制御され自動化されたシステムでの長期的なアプリケーションの要件に適合しており、尖ったサンプル接触も可能です。
より粗い環境でのアプリケーションや、サンプル距離の制御がより困難な場合には、空間分解能と感度の低下を最小限に抑えつつ、機械的堅牢性を大幅に向上させた新しいXR設計が最適です。
断面設計の比較 – 標準対XRオプション
時間領域と周波数領域の応答 – 標準とXRオプション
XRオプションは現在、以下のXフィールドおよびZフィールドセンシティブTeraSpikeプローブでご利用いただけます：
- TeraSpike TD-800-X-HR-WT-XR
- TeraSpike TD-800-Z-WT-XR
その他のTeraSpikeモデル用のXRオプションにご興味がある場合は、お問い合わせください。
TeraSpike WT-option
TeraSpike 近接場プローブは、さまざまな励起条件下で使用されます。構成によっては、プローブ先端の内部電極に沿って伝搬するTHzモードが発生する可能性があります。これまでのところ、これらのモードは、記録された時間領域の過渡現象における反射信号として観測されていました。
プロテミクスは、このようなプローブ-内部THz信号伝達を効果的に減速・吸収する「ウェーブトラップ」と呼ばれる特許出願中の新しいデザイン*を開発しました。
チップ設計
WTオプションは現在、以下のXフィールドおよびZフィールドセンシティブTeraSpikeプローブでご利用いただけます：
- TeraSpike TD-800-X-HR-WT
- TeraSpike TD-800-Z-WT
- TeraSpike TD-800-X-HR-WT-XR
- TeraSpike TD-800-Z-WT-XR
エミッター
TeraSpike TD-1550-Y-BF
マイクロプローブ・カンチレバーの設計
TeraSpike TD-1550-Y-BFは、特許出願中の設計（DE 10 2013 020 216.7）に基づくマイクロプローブエミッターで、平面導波路、金属表面、またはメタ材料上のテラヘルツパルスのバイアスなし表面近傍励起用です。光学的に生成されたテラヘルツ磁場はY方向に偏光しています。
使用例
構成： バイアスフリーのTeraSpikeエミッター・マイクロプローブを用いた薄膜マイクロストリップ線路上でのTHzパルス発生。オンチップの非接触THzフィールド検出には、TD-800-XまたはZシリーズの2番目のTeraSpikeプローブを適用できる。
THz放射スキーム： THzパルス発生は、InGaAsマイクロカンチレバー表面の光励起に基づいている。励起された先端を導電性の構造物や表面に近づけることで、効率的な容量結合とパルス伝送が可能になる。
技術仕様
| Type | TD-1550-Y-BF |
|---|---|
| 励起波長 | 700 .. 1600 nm |
| 平均励起パワー | 0.1 .. 4 mW |
| 発光帯域幅（90fsパルス励起の場合） | > 2.5 TH |