JPH0318780A - 電気光学信号の測定 - Google Patents
電気光学信号の測定Info
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- JPH0318780A JPH0318780A JP2129341A JP12934190A JPH0318780A JP H0318780 A JPH0318780 A JP H0318780A JP 2129341 A JP2129341 A JP 2129341A JP 12934190 A JP12934190 A JP 12934190A JP H0318780 A JPH0318780 A JP H0318780A
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
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- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
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- G01R1/071—Non contact-making probes containing electro-optic elements
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気光学信号測定に関し、更に詳しくは、電
気信号を伝達する導体（電極、ラインおよび他の要素を
意味する）上の電気信号を非接触で１２光学的に測定す
るプローブに関する．本発明はプローブが回路上の導体
からの外縁電界内に設けられ、ビコセコンドまたはサブ
ビコセコンドの分解能の信号測定が要望されている集積
回路のようなサブミクロンの！！置および構造からの電
気信号の測定に特に適している． 電気信号の電気光学測定は屈折率が測定すべき電界の強
さによって変化する結晶のような電気光学（Ｅ−０）素
子を使用して行われている．短いビコセコンド範囲のパ
ルス上のサンプリング用レーザビームの焦点が外縁電界
（Ｅ）の領域内の結晶上に合わせられる．電気光学サン
プリングによって信号は抽出され、ビコセコンドおよび
サブビコセコンドの分解能で表示される．空間分解能は
電気光学素子内のビーム断面積（レーザスポット）の大
きさによって決定される．上述したｆｉ気光学測定方法
についての詳細な情報に間しては次に示す特許およびそ
の中に参照されている文献を参照されたい； モロー（
Ｍｏｕｒｏｕ）およびボールドマニス（Ｖａｌｄａ＋ａ
ｎｉｓ）、 ４， ４４６， ４２６号、 １ ９
８４年５月： モローおよびボールドマニス、４，６１
８，８１９号、１９８６年１０月およびモローおよびメ
イヤ（Ｍａｙｅｒ）、４，６０３，２９３号、 １９８
６年４月．また４，６１８，４４９号として１９８７年
７月に発行された他の特許は上述したモローなどの特許
の技術およびシステムについて説明している．また、電
気光学サンプリング用の改良型電気光学プローブは本発
明者であるステイーブンＬ．ウィリアムソン（Ｓｔｅｖ
ｅｎ Ｌ．Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ）の名義で１９８８年
，７月１３日に出願された米国特許出願第２１８、１７
８号に記載されている．電気光学プローブ、特にそのｔ
気光学結晶は非常に小さく、非常に壊れ易いものである
．従って、これらは損傷しやすいものである．また、高
い空間分解能の信号測定を行うために、これらは試験装
置の導体に隣接して正確におかれなければならず、光学
サンプリングビームが横切る結晶の領域は対象の導体上
の電気信号の外縁電界内に設けられる． 半導体電気光学プローブの別の問題は、光伝導性がサン
プリングビームによってプローブのＷ％光学材料内に誘
導され、これにより電荷キャリアが流れ、外縁電界を材
料から遮閉し、測定される電界に応答して光学信号の変
調を低減することが認められることである． 本発明の主目的は、正確に位置決めできる堅固な支持体
を形成するように取り付けられ、試験装置に接触したり
、または硬い面上に落ちたときのように他のものに接触
したとき物理的損傷から保護される電気光学素子を有す
る改良された電気光学プローブを提供することにある． 本発明の他の目的は、プローブを横切る光学ビームの振
幅を監視することによって測定すべき試験装置の導体に
対してプローブを位置決めすることができる実証された
ｔ４．気光学プローブを提供することにある． 本発明の別の目的は、光伝導性の悪影響およびサンプリ
ング用光学ビームによって発生する菟荷キャリアを低減
した改良された電気光学プローブを提供することにある
． 要約すると、本発明による電気光学プローブは自由瑞部
において屈曲片持ち梁によって支持されている電気光学
素子（例えば、結晶）を有している．この片持ち梁は３
ないし５ミクロンの厚さの金属箔のような屈曲材からな
るストリップで形成され、堅固な支持体を構成するよう
に張力をかけけられている．素子との接触によって片持
ち梁は曲がり、これによって衝撃および電気光学材Ｎ（
結晶）を損傷する他の機械的力を吸収している。
気信号を伝達する導体（電極、ラインおよび他の要素を
意味する）上の電気信号を非接触で１２光学的に測定す
るプローブに関する．本発明はプローブが回路上の導体
からの外縁電界内に設けられ、ビコセコンドまたはサブ
ビコセコンドの分解能の信号測定が要望されている集積
回路のようなサブミクロンの！！置および構造からの電
気信号の測定に特に適している． 電気信号の電気光学測定は屈折率が測定すべき電界の強
さによって変化する結晶のような電気光学（Ｅ−０）素
子を使用して行われている．短いビコセコンド範囲のパ
ルス上のサンプリング用レーザビームの焦点が外縁電界
（Ｅ）の領域内の結晶上に合わせられる．電気光学サン
プリングによって信号は抽出され、ビコセコンドおよび
サブビコセコンドの分解能で表示される．空間分解能は
電気光学素子内のビーム断面積（レーザスポット）の大
きさによって決定される．上述したｆｉ気光学測定方法
についての詳細な情報に間しては次に示す特許およびそ
の中に参照されている文献を参照されたい； モロー（
Ｍｏｕｒｏｕ）およびボールドマニス（Ｖａｌｄａ＋ａ
ｎｉｓ）、 ４， ４４６， ４２６号、 １ ９
８４年５月： モローおよびボールドマニス、４，６１
８，８１９号、１９８６年１０月およびモローおよびメ
イヤ（Ｍａｙｅｒ）、４，６０３，２９３号、 １９８
６年４月．また４，６１８，４４９号として１９８７年
７月に発行された他の特許は上述したモローなどの特許
の技術およびシステムについて説明している．また、電
気光学サンプリング用の改良型電気光学プローブは本発
明者であるステイーブンＬ．ウィリアムソン（Ｓｔｅｖ
ｅｎ Ｌ．Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ）の名義で１９８８年
，７月１３日に出願された米国特許出願第２１８、１７
８号に記載されている．電気光学プローブ、特にそのｔ
気光学結晶は非常に小さく、非常に壊れ易いものである
．従って、これらは損傷しやすいものである．また、高
い空間分解能の信号測定を行うために、これらは試験装
置の導体に隣接して正確におかれなければならず、光学
サンプリングビームが横切る結晶の領域は対象の導体上
の電気信号の外縁電界内に設けられる． 半導体電気光学プローブの別の問題は、光伝導性がサン
プリングビームによってプローブのＷ％光学材料内に誘
導され、これにより電荷キャリアが流れ、外縁電界を材
料から遮閉し、測定される電界に応答して光学信号の変
調を低減することが認められることである． 本発明の主目的は、正確に位置決めできる堅固な支持体
を形成するように取り付けられ、試験装置に接触したり
、または硬い面上に落ちたときのように他のものに接触
したとき物理的損傷から保護される電気光学素子を有す
る改良された電気光学プローブを提供することにある． 本発明の他の目的は、プローブを横切る光学ビームの振
幅を監視することによって測定すべき試験装置の導体に
対してプローブを位置決めすることができる実証された
ｔ４．気光学プローブを提供することにある． 本発明の別の目的は、光伝導性の悪影響およびサンプリ
ング用光学ビームによって発生する菟荷キャリアを低減
した改良された電気光学プローブを提供することにある
． 要約すると、本発明による電気光学プローブは自由瑞部
において屈曲片持ち梁によって支持されている電気光学
素子（例えば、結晶）を有している．この片持ち梁は３
ないし５ミクロンの厚さの金属箔のような屈曲材からな
るストリップで形成され、堅固な支持体を構成するよう
に張力をかけけられている．素子との接触によって片持
ち梁は曲がり、これによって衝撃および電気光学材Ｎ（
結晶）を損傷する他の機械的力を吸収している。
また、サンプリング用光学ビームの焦点は例えば浅い被
写界深度を有する高い屈折力の対物レンズで曲げられな
い位置のプローブ上に焦点を合わせられている．ビーム
は結晶を横切り、結晶によって反射されて、光検出器に
中継される．プローブの位置が変わった場合、ビームの
焦点はぼけるので、光検出器の照度およびその信号はプ
ローブが試験Ｈ置に接触したときを示す．プローブが試
験装置に接触した正確な時点は光検出器からの信号の変
化によって示ざれる．それから、試験Ｈ置はわずかに引
っ込められ、信号の振幅が増大することによってプロー
ブが試験装置から持ち上げられたことが示され、これに
より高い空間分解能をもってプローブが正確に位置決め
され得る．本発明による電気光学電界プローブは電気光
学材からなる本体を利用している．これはポッケルス効
果によって通過する偏光を変化させる材料であり、半導
体である．この材料は電気光学材料を構成する素子の原
子番号よりも低い原子番号（Ｚ）を有する素子のイオン
を伝導性を低減するのに充分な量注入されている．電荷
キャリアはサンプリング光学パルス朋間の間は測定ざれ
る電界を遮閉するに充分な量作成されない．充分な量の
イオン注入は各サンプリング時間の継続時間よりも小さ
な数オーダの大きさで電ａ光学材の誘電体緩和時間を低
減する． 本発明の上述したおよび他の目的、特徴および利点はそ
の現在の好適実施例、本発明を実施するために知られて
いる最良モードとともに、添付図面に関連する次の詳細
な説明を間読することにより明らかになるであろう。
写界深度を有する高い屈折力の対物レンズで曲げられな
い位置のプローブ上に焦点を合わせられている．ビーム
は結晶を横切り、結晶によって反射されて、光検出器に
中継される．プローブの位置が変わった場合、ビームの
焦点はぼけるので、光検出器の照度およびその信号はプ
ローブが試験Ｈ置に接触したときを示す．プローブが試
験装置に接触した正確な時点は光検出器からの信号の変
化によって示ざれる．それから、試験Ｈ置はわずかに引
っ込められ、信号の振幅が増大することによってプロー
ブが試験装置から持ち上げられたことが示され、これに
より高い空間分解能をもってプローブが正確に位置決め
され得る．本発明による電気光学電界プローブは電気光
学材からなる本体を利用している．これはポッケルス効
果によって通過する偏光を変化させる材料であり、半導
体である．この材料は電気光学材料を構成する素子の原
子番号よりも低い原子番号（Ｚ）を有する素子のイオン
を伝導性を低減するのに充分な量注入されている．電荷
キャリアはサンプリング光学パルス朋間の間は測定ざれ
る電界を遮閉するに充分な量作成されない．充分な量の
イオン注入は各サンプリング時間の継続時間よりも小さ
な数オーダの大きさで電ａ光学材の誘電体緩和時間を低
減する． 本発明の上述したおよび他の目的、特徴および利点はそ
の現在の好適実施例、本発明を実施するために知られて
いる最良モードとともに、添付図面に関連する次の詳細
な説明を間読することにより明らかになるであろう。
図面、特に第１図および第２図を参照すると、ガラスで
構成され、上面ｌ２および縁部１４を有する顕微鏡のス
ライドまたはカバースリップ１ｏが示されている．たわ
み材からなるストリップ１６が上面ｌ２上に設けられて
いる．ストリップの厚さは図においては誇張して示され
ている。実際には、ストリップは数ミクロン（例えは、
３ないし５ミクロン）の厚さであり、金属、適切にはア
ルミニウム箔で形成されている．このアルミ箔のストリ
ップは、前記上面１２上の後端部ｌ８を曲げられ、この
曲げられた状態でエボキシセメントからなるドロップ２
０によってこの曲げられた位置において後端部を保持す
ることによって張力を掛けられている．従って、ストリ
ップは張力を掛けられた板ばねである． ストリップ１６は３ないし５ミリメートルの長さであり
、自由端部２２まで延出している。この自由端部は片持
ち梁の端部である．この端部２２は縁部１４から約１ミ
リメートルの所にある．ストリップは第１図に示すよう
に前方領域２４において先細に形成されている． 片持ち梁の端部には電気光学素子２４が取り付けられて
いる．この素子２４の取り付けは電極に接点を形成する
のに使用される銀の塗料である導電性材料からなるドロ
ップ２４によっている．この材料は「シルバプリント（
Ｓｉｌｖｅｒｐｒｉｎｔ）Ｊという名称で市場に知られ
ている． 片持ち梁が第２図および第４図に示すように曲げられて
いない状態にあるとき、光学サンプリングビームは対物
レンズ２８が電気光学素子２４上にきちっと合った焦点
を有するように対物レンズ２８によって焦点を合わせら
れている．それから、ビームは反射金属層３０（第３図
参Ｆ！）によって反射され、部分透過型ミラー３２を通
り、光検出器３４の間口部上にぴったりと焦点を合わせ
られる．光検出器は適当な増幅回路を有するＰＩＮダイ
オードである．このダイオードは試験装置（ＤＵＴ）の
導体からの信号による外縁電界によって変調される光学
パルスを検出するシステムに無関係である．このシステ
ムは上述したモロー等の特許に示されている形式のもの
である。光学検出回路はフィルタまたは積分器を有し、
パルス形式の光学サンプリング信号を平滑するようにな
っている．信号の振幅は光検出器の照度に依存している
．電気光学素子２４が移動すると、焦点がぼやけ、光検
出器に達する光は少なくなる．メータのような表示器３
５上に示されるような光検出器の出力は電気光学素子が
曲げられていない意志にあることを示す 第４図に示すようにＤＵＴのような導体３４からのＥ電
界のような外縁電界をサンプルすることが要望されてい
る場合には、プローブの位置が正確に決定される．例え
ばＤＵＴはｘ，ｙおよび２の矢印で示すように上方向、
左右の方向、および紙面に対して直角な方向に移動する
ｘ−ｙ−ｚステージ上に取り付けられる．このステージ
は片持ち梁の曲げが発生するまで動かされる．このとき
、光検出器で受けられるビームは焦点がはずれ、表示器
３５で潤定される信号の振幅は低減する．ステージを僅
かに離すように戻すことによって、片持ち梁は表面から
持ち上がって離れる．移動は例えば、 １マイクロメー
トルより小さい。それから、ビームは光検出器上の焦点
に戻り、信号の振幅は増大する．このとき、プローブは
ＤＵＴとの接触からはずれ、外縁電界内に存在する． 更に、プローブが正面に衝突した場合、例えば、プロー
ブが硬い面上に落ちた場合には、プローブが壊れる代わ
りに板ばねがプローブに対する衝撃を吸収し、これによ
り物理的損傷の可能性を低減する． プローブのｉｌ造においては、ヒツ化ガリウム（ＧａＡ
ｓ）のような電気光学材料の単結晶状の素子が約ｌミリ
メートルの長さ、ＩＯ分の数ミリメートルの幅および１
ミクロンの厚さのものが形成される．素子は例えばドー
ブ処理されていないまｋは半！建ＧａＡｓの基板から作
られてもよい．ＡＩＣ；ａＡｓからなる厚さが１ミクロ
ンよりもはるかに小さな停止層をエビタキシャル成長さ
せてもよい．それからガスプローブ層が１ミクロン（マ
イクロメートル）の厚さに戒長し、電気光学ＧａＡｓ
（ポツケルス効果反応〉材からなる単結晶を形成する． このＱ ａ Ａ ｓ Ｎは電気光学材（この場合には、
ＧａＡｓ）の原子番号よりも低い原子番号の高エネルギ
イオンを注入されることが好ましい．イオン注入器から
の酸素または水素からの適当に高いエネルギ（１００な
いし５００Ｋｅｖ）イオンが使用ざれる．これは数ミク
ロンの侵入度を形成し、この結果均一に分配された凹部
が存在する電荷トラップが１ミクロンの厚さのプローブ
結晶を通って形成される．この注入は充分なトラップが
形成され、電気光学材の光学伝導性を減らすまで続く．
これらのトラップの濃度は１立方センチメートル当りｌ
０１６ないしＩＱ＋８であることが適切である． ＧａＡｓ結晶においては立方センチメートル当り１０２
３の原子があるので、損傷部分はおおくてもＩ０５当り
ｌパーツ未満である．しかしながら、この部分はプロー
ブの導電性を約１０５オームーセンチメートル（ ｃ
ｍ ）から１０１６オームーｃｍより大きな値に低減す
るのに数的には充分である．この結果、誘電体緩和時間
は数オーダの大きさ増大する（ここにおいて、光伝導性
から発生する電界は約８０％に低減し、自然対数の根の
逆数（１／ ｅ ）によって光および光伝導性のない電
界になる）．すなわち、何等かのｔａがある電荷キャリ
アの移勤はビコセコンドのオーダの継続時間を有する光
学サンプリングパルスの間防止ざれる．従って、プロー
プ材内において電界を中和する可能性は本質的に除去さ
れる．光学パルスが終了すると、電荷キャリアは再結合
する（電子をホールと）．従って、電電光学素子２４の
光伝導性はＤＵＴの導体３４上の信号の電気光学サンプ
リングおよび測定を妨害しない． 素子２４の形成に戻ると、イオン注入されたＧａＡｓの
単結晶が形成された後、基板はすり減らされて除去され
、その小さな層のみが停止層上に残る．それから、残っ
たＧａＡｓ基板は化学的にエッチングされる．このエッ
チング処理はエッチング用試薬が停止屋に達したとき停
止する。それから、アルミニウムのような金属反射材の
層が結晶の下側にスパッタリングによってコーティング
される．Ｉｋ後に、フッ化マグネシウムのような反剥防
止（ＡＲ）コーティングが結晶の上面上にスパッタリン
グによって施される． 次に、結晶はきいのめに切断され、長さが約１ミリメー
トルで幅が１０分の数ミリメートルのセグメントが選択
される．このセグメントはもちろん厚さが約１ミクロン
である．このセグメントを片持ち梁の端邪に貼着するた
めに、例えば、下面にゴムセメントを吹きかけることに
よって粘着材を塗布される．それから、適当な大きさの
銀が取り付けられる．銀のプリントドット２６が設けら
れ、銀を所定位置に保持する．素子２４の反射電導性コ
ーティングから銀ドット２６を通って導電性ストリップ
１６に導電性接続が行われる．ストリップはアース（ま
たは他の基準電位）に接続される．従って、素子の下側
の導電性反射層は好ましくない電界を遮閉し、ＤＵＴ上
の導体３７から保護する（第４図参照）． 上述した説明から、改良された電気光学信号測定装置、
特にｉ！電気光学サンプリング信号測定システムに使用
するのに特に適している改良された電気光学プローブを
提供していることが明らかであろう．本発明の範囲内に
おいて、ここに説明したシステムおよびプローブを変更
および変形することは本技術分野に専門知識を有する者
に疑いもなく示唆されることであろう．従って、上述し
た説明は例示であって限定の意味にとられるものではな
い．
構成され、上面ｌ２および縁部１４を有する顕微鏡のス
ライドまたはカバースリップ１ｏが示されている．たわ
み材からなるストリップ１６が上面ｌ２上に設けられて
いる．ストリップの厚さは図においては誇張して示され
ている。実際には、ストリップは数ミクロン（例えは、
３ないし５ミクロン）の厚さであり、金属、適切にはア
ルミニウム箔で形成されている．このアルミ箔のストリ
ップは、前記上面１２上の後端部ｌ８を曲げられ、この
曲げられた状態でエボキシセメントからなるドロップ２
０によってこの曲げられた位置において後端部を保持す
ることによって張力を掛けられている．従って、ストリ
ップは張力を掛けられた板ばねである． ストリップ１６は３ないし５ミリメートルの長さであり
、自由端部２２まで延出している。この自由端部は片持
ち梁の端部である．この端部２２は縁部１４から約１ミ
リメートルの所にある．ストリップは第１図に示すよう
に前方領域２４において先細に形成されている． 片持ち梁の端部には電気光学素子２４が取り付けられて
いる．この素子２４の取り付けは電極に接点を形成する
のに使用される銀の塗料である導電性材料からなるドロ
ップ２４によっている．この材料は「シルバプリント（
Ｓｉｌｖｅｒｐｒｉｎｔ）Ｊという名称で市場に知られ
ている． 片持ち梁が第２図および第４図に示すように曲げられて
いない状態にあるとき、光学サンプリングビームは対物
レンズ２８が電気光学素子２４上にきちっと合った焦点
を有するように対物レンズ２８によって焦点を合わせら
れている．それから、ビームは反射金属層３０（第３図
参Ｆ！）によって反射され、部分透過型ミラー３２を通
り、光検出器３４の間口部上にぴったりと焦点を合わせ
られる．光検出器は適当な増幅回路を有するＰＩＮダイ
オードである．このダイオードは試験装置（ＤＵＴ）の
導体からの信号による外縁電界によって変調される光学
パルスを検出するシステムに無関係である．このシステ
ムは上述したモロー等の特許に示されている形式のもの
である。光学検出回路はフィルタまたは積分器を有し、
パルス形式の光学サンプリング信号を平滑するようにな
っている．信号の振幅は光検出器の照度に依存している
．電気光学素子２４が移動すると、焦点がぼやけ、光検
出器に達する光は少なくなる．メータのような表示器３
５上に示されるような光検出器の出力は電気光学素子が
曲げられていない意志にあることを示す 第４図に示すようにＤＵＴのような導体３４からのＥ電
界のような外縁電界をサンプルすることが要望されてい
る場合には、プローブの位置が正確に決定される．例え
ばＤＵＴはｘ，ｙおよび２の矢印で示すように上方向、
左右の方向、および紙面に対して直角な方向に移動する
ｘ−ｙ−ｚステージ上に取り付けられる．このステージ
は片持ち梁の曲げが発生するまで動かされる．このとき
、光検出器で受けられるビームは焦点がはずれ、表示器
３５で潤定される信号の振幅は低減する．ステージを僅
かに離すように戻すことによって、片持ち梁は表面から
持ち上がって離れる．移動は例えば、 １マイクロメー
トルより小さい。それから、ビームは光検出器上の焦点
に戻り、信号の振幅は増大する．このとき、プローブは
ＤＵＴとの接触からはずれ、外縁電界内に存在する． 更に、プローブが正面に衝突した場合、例えば、プロー
ブが硬い面上に落ちた場合には、プローブが壊れる代わ
りに板ばねがプローブに対する衝撃を吸収し、これによ
り物理的損傷の可能性を低減する． プローブのｉｌ造においては、ヒツ化ガリウム（ＧａＡ
ｓ）のような電気光学材料の単結晶状の素子が約ｌミリ
メートルの長さ、ＩＯ分の数ミリメートルの幅および１
ミクロンの厚さのものが形成される．素子は例えばドー
ブ処理されていないまｋは半！建ＧａＡｓの基板から作
られてもよい．ＡＩＣ；ａＡｓからなる厚さが１ミクロ
ンよりもはるかに小さな停止層をエビタキシャル成長さ
せてもよい．それからガスプローブ層が１ミクロン（マ
イクロメートル）の厚さに戒長し、電気光学ＧａＡｓ
（ポツケルス効果反応〉材からなる単結晶を形成する． このＱ ａ Ａ ｓ Ｎは電気光学材（この場合には、
ＧａＡｓ）の原子番号よりも低い原子番号の高エネルギ
イオンを注入されることが好ましい．イオン注入器から
の酸素または水素からの適当に高いエネルギ（１００な
いし５００Ｋｅｖ）イオンが使用ざれる．これは数ミク
ロンの侵入度を形成し、この結果均一に分配された凹部
が存在する電荷トラップが１ミクロンの厚さのプローブ
結晶を通って形成される．この注入は充分なトラップが
形成され、電気光学材の光学伝導性を減らすまで続く．
これらのトラップの濃度は１立方センチメートル当りｌ
０１６ないしＩＱ＋８であることが適切である． ＧａＡｓ結晶においては立方センチメートル当り１０２
３の原子があるので、損傷部分はおおくてもＩ０５当り
ｌパーツ未満である．しかしながら、この部分はプロー
ブの導電性を約１０５オームーセンチメートル（ ｃ
ｍ ）から１０１６オームーｃｍより大きな値に低減す
るのに数的には充分である．この結果、誘電体緩和時間
は数オーダの大きさ増大する（ここにおいて、光伝導性
から発生する電界は約８０％に低減し、自然対数の根の
逆数（１／ ｅ ）によって光および光伝導性のない電
界になる）．すなわち、何等かのｔａがある電荷キャリ
アの移勤はビコセコンドのオーダの継続時間を有する光
学サンプリングパルスの間防止ざれる．従って、プロー
プ材内において電界を中和する可能性は本質的に除去さ
れる．光学パルスが終了すると、電荷キャリアは再結合
する（電子をホールと）．従って、電電光学素子２４の
光伝導性はＤＵＴの導体３４上の信号の電気光学サンプ
リングおよび測定を妨害しない． 素子２４の形成に戻ると、イオン注入されたＧａＡｓの
単結晶が形成された後、基板はすり減らされて除去され
、その小さな層のみが停止層上に残る．それから、残っ
たＧａＡｓ基板は化学的にエッチングされる．このエッ
チング処理はエッチング用試薬が停止屋に達したとき停
止する。それから、アルミニウムのような金属反射材の
層が結晶の下側にスパッタリングによってコーティング
される．Ｉｋ後に、フッ化マグネシウムのような反剥防
止（ＡＲ）コーティングが結晶の上面上にスパッタリン
グによって施される． 次に、結晶はきいのめに切断され、長さが約１ミリメー
トルで幅が１０分の数ミリメートルのセグメントが選択
される．このセグメントはもちろん厚さが約１ミクロン
である．このセグメントを片持ち梁の端邪に貼着するた
めに、例えば、下面にゴムセメントを吹きかけることに
よって粘着材を塗布される．それから、適当な大きさの
銀が取り付けられる．銀のプリントドット２６が設けら
れ、銀を所定位置に保持する．素子２４の反射電導性コ
ーティングから銀ドット２６を通って導電性ストリップ
１６に導電性接続が行われる．ストリップはアース（ま
たは他の基準電位）に接続される．従って、素子の下側
の導電性反射層は好ましくない電界を遮閉し、ＤＵＴ上
の導体３７から保護する（第４図参照）． 上述した説明から、改良された電気光学信号測定装置、
特にｉ！電気光学サンプリング信号測定システムに使用
するのに特に適している改良された電気光学プローブを
提供していることが明らかであろう．本発明の範囲内に
おいて、ここに説明したシステムおよびプローブを変更
および変形することは本技術分野に専門知識を有する者
に疑いもなく示唆されることであろう．従って、上述し
た説明は例示であって限定の意味にとられるものではな
い．
第１図は本発明による片持ち梁支持体を有する電気光学
プローブの一部を示す平面図である．第２図は第１図の
線２−２に沿った断面図であり、更にプローブの位置を
検出する光学系を示している． 第３図は第１図および第２図に示すプローブに使用ざれ
る電気光学結晶を示す拡大断面図である．第４図は試験
装置（ＯＵＴ）の導体上の電気信号を測定する位置にプ
ローブおよび電気光学サンプリングビームを示す図であ
る． １０．．．スリップ、 １２．．．上面、 １ ４．．
縁部、 １６．．．ストリップ、 １Ｂ．．．後端部、
２４．．．電気光学素子、２８．．．対物レンズ、３０
．．．反射金属層、３２．．．ミラー３４．−．光検出
器．
プローブの一部を示す平面図である．第２図は第１図の
線２−２に沿った断面図であり、更にプローブの位置を
検出する光学系を示している． 第３図は第１図および第２図に示すプローブに使用ざれ
る電気光学結晶を示す拡大断面図である．第４図は試験
装置（ＯＵＴ）の導体上の電気信号を測定する位置にプ
ローブおよび電気光学サンプリングビームを示す図であ
る． １０．．．スリップ、 １２．．．上面、 １ ４．．
縁部、 １６．．．ストリップ、 １Ｂ．．．後端部、
２４．．．電気光学素子、２８．．．対物レンズ、３０
．．．反射金属層、３２．．．ミラー３４．−．光検出
器．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電界を発生する電気信号を電気光学素子を用いて電
気光学的に測定するシステムであって、前記電界は前記
電気光学素子を通過し、また光学信号が前記電気光学素
子を通過するとともに、前記電界によって変調され、前
記光学信号の変調によって前記測定が行われるものであ
つて、面部および縁部を有する支持体と、前記面部上に
設けられている屈曲材からなり、自由端部を有する片持
ち梁として前記縁部を超えて延出しているストリップと
から構成されている改良されたプローブを有し、前記電
気光学素子は前記縁部および前記自由端部の間の前記素
子上に取り付けられるとともに、前記自由端部を超えて
前記光学信号が前記素子に交差する領域まで延出し、こ
れにより前記素子は屈曲して支持されているシステム。 ２、前記光学信号を前記素子上に発生する光ビームの焦
点を合わせる対物レンズと、前記素子を通過した後の前
記ビームに応答して、前記ストリップのたわみ量を検出
する光検出器とを有する請求項１記載のシステム。 ３、前記素子は一方の側に設けられ、前記ビームを前記
検出手段に反射する反射面を有する請求項２記載の改良
型プローブ。 ４、前記ストリップは対向する面を有し、一方の面は前
記支持体の前記面部に対面して、その上に配設されてい
る請求項１記載の改良型プローブ。 ５、前記ストリップは前記自由端部と反対側に第２の端
部を有し、この第２の端部は前記支持体の前記面部から
離れて曲げられ、張力を掛けられた板ばねを画定してい
る請求項４記載の改良型プローブ。 ６、接着剤本体によって前記板ばねが前記支持体の前記
面部に取り付けられ、前記第２の端部は前記支持体の前
記面部から変位している請求項５記載の改良型プローブ
。 ７、前記ストリップは長さが約２ないし５ミリメートル
で、幅が約１ミリメートルの箔または金属である請求項
５記載の改良型プローブ。 ８、前記ストリップは前記自由端部の幅が狭くなるよう
に先細に形成されている請求項６記載の改良型プローブ
。 ９、前記素子は一方の側に反射性導電材からなる層を有
する電気光学材からなる本体である請求項１記載の改良
型プローブ。 １０、前記層はアースされているかまたは基準電位に設
定されている請求項９記載の改良型プローブ。 １１、前記本体は前記一方の側と反対の前記本体の側に
ＡＲコーティングを有する請求項９記載の改良型プロー
ブ。 １２、前記電気信号は基板上に設けられた回路の導体上
に供給され、前記基板を取り付け、前記電気信号による
前記導体からの外縁電界内に前記素子を設ける手段を有
する請求項１記載のシステム。 １３、前記素子は前記導体に対面する一方の側上に反射
性導電面を有する請求項１２記載のシステム。 １４、前記素子は電気光学材からなる単結晶である請求
項１１記載の改良型プローブ。 １５、前記結晶は厚さが約１ミクロンである請求項１１
記載の改良型プローブ。 １６、前記材料はＧａＡｓである請求項１４記載の改良
型プローブ。 １７、前記結晶は一方の側上に反射コーティングを有す
る請求項１４記載の改良型プローブ。 １８、前記結晶は前記光学信号が通過する側上にＡＲコ
ーティングを有する請求項１４記載の改良型プローブ。 １９、前記電気光学材料はポッケルス効果を呈し、光伝
導性を低減するように前記材料に含まれている元素の原
子番号よりも低い原子番号Ｚを有する原子のイオンを注
入されている半導体である請求項１記載の改良型プロー
ブ。 ２０、前記半導体は単結晶であり、注入された前記イオ
ンは立方センチメートル当り約１０＾１＾６から１０＾
１＾８の濃度で均一に分配された欠点部分を形成してい
る請求項１９記載の改良型プローブ。 ２１、前記光学信号は一定の継続時間を有するパルス列
であり、前記イオンは前記電気光学材料の誘電体緩和時
間を増大するに充分な濃度で注入され、前記一定の継続
時間より小さい複数のオーダーの大きさになっている請
求項１９記載の発明。 ２２、前記低いＺのイオンは酸素および水素イオンから
なるグループから選択されたものである請求項１９記載
の発明。 ２３、前記電気光学材料はＧａＡｓである請求項１９記
載の発明。 ２４、ポッケルス効果に従って通過する偏光を変更する
電気光学材料からなる本体を有する電気光学電界プロー
ブであって、光伝導性を低減するように注入された電気
光学材料の元素の原子番号よりも低い原子番号Ｚを有す
る元素のイオンを有する半導体電気光学材料からなる本
体を有する電気光学電界プローブ。 ２５、前記半導体は単結晶であり、注入された前記イオ
ンは立方センチメートル当り約１０＾１＾６ないし１０
＾１＾９の濃度をもって分配された欠点部分を形成して
いる請求項２４記載の発明。 ２６、前記光学信号は一定の継続時間を有するパルス列
であり、前記イオンは前記電気光学材料の誘電体緩和時
間を増大するに充分な濃度で注入され、前記一定の継続
時間より小さい複数のオーダの大きさになっている請求
項２５記載の発明。 ２７、前記低いＺのイオンは酸素および水素イオンから
なるグループから選択されたものである請求項２４記載
の発明。 ２８、前記材料はＧａＡｓである請求項２４記載の発明
。 ２９、前記本体は一方の側上に反射性導電材からなるコ
ーティングを有している請求項２４記載の発明。 ３０、前記本体は前記光が通過する側上にＡＲ材からな
るコーティングを有している請求項２９記載の発明。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US355,514 | 1989-05-23 | ||
| US07/355,514 US4928058A (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Electro-optic signal measurement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318780A true JPH0318780A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=23397712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2129341A Pending JPH0318780A (ja) | 1989-05-23 | 1990-05-21 | 電気光学信号の測定 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4928058A (ja) |
| JP (1) | JPH0318780A (ja) |
| DE (1) | DE4001737A1 (ja) |
| FR (1) | FR2647551B1 (ja) |
| GB (2) | GB2231956B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592101A (en) * | 1992-07-24 | 1997-01-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electro-optic apparatus for measuring an electric field of a sample |
| WO2005064452A1 (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Nissha Printing Co., Ltd. | タッチパネル |
| US8363016B2 (en) | 2003-08-18 | 2013-01-29 | Gunze Limited | Transparent touch panel and electronic apparatus |
| US8378983B2 (en) | 2007-08-30 | 2013-02-19 | Kyocera Corporation | Touch panel and touch panel type display apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354695A (en) * | 1992-04-08 | 1994-10-11 | Leedy Glenn J | Membrane dielectric isolation IC fabrication |
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| US5434698A (en) * | 1989-11-13 | 1995-07-18 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Potential sensor employing electrooptic crystal and potential measuring method |
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| WO2004015764A2 (en) | 2002-08-08 | 2004-02-19 | Leedy Glenn J | Vertical system integration |
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- 1989-11-13 GB GB8925603A patent/GB2231956B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-23 FR FR898915444A patent/FR2647551B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-22 DE DE4001737A patent/DE4001737A1/de not_active Ceased
- 1990-05-21 JP JP2129341A patent/JPH0318780A/ja active Pending
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1993
- 1993-07-16 GB GB9314803A patent/GB2267566B/en not_active Expired - Fee Related
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| GB2231956B (en) | 1994-01-19 |
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| DE4001737A1 (de) | 1990-11-29 |
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