[发明专利]毫米波及太赫兹波直接调制器及其制备方法

权利要求书

1.一种毫米波及太赫兹波直接调制器，其特征在于，包括外延层，在所述外延层上两侧设有欧姆接触（1），两欧姆接触（1）之间为肖特基接触（2），在形成的欧姆接触（1）和肖特基接触（2）上用晶片键合的方法粘合石英基片，形成二次衬底。

2.一种如权利要求1所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、在一次衬底上生长外延层；

二、在外延层上光刻出有源区台面，采用离子注入或ICP刻蚀，实现有源区台面隔离；

三、在有源区台面两侧通过光刻制作欧姆接触区域，依次蒸发金属层钛、铝、镍、金、或钛、铝、铂、金金属层，剥离后，通过高温快速退火形成欧姆接触（1）；在有源区台面上蒸发Ti、Au金属，形成肖特基接触（2）；

四、在步骤一形成的外延层上光刻出人工电磁结构，并进行金属化和剥离工艺，首次制成调制器；

五、将双面抛光的石英基片与首次制成的调制器的正面进行晶片键合，形成二次衬底；

六、去掉一次衬底；

七、根据工作频段的需要，将石英基片背面减薄和划片，获得最终的直接调制器。

3.根据权利要求2所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，所述的一次衬底为蓝宝石、硅或碳化硅衬底。

4.根据权利要求2所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的外延层为在所述一次衬底上外延生长的GaN层，以及在所述GaN层上生长的AlGaN、AlN、InAlN或石墨烯层。

5.根据权利要求4所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，所述外延生长的GaN层的生长厚度在0.5-5μm之间。

6.根据权利要求2所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述外延层为生长单层N型GaN，N型GaN厚度100nm-2μm，掺杂浓度10¹⁶/cm³量级到10¹⁹/cm³量级之间。

7.根据权利要求2所述的毫米波及太赫兹波直接调制器的制备方法，其特征在于，步骤六中，当一次衬底为蓝宝石衬底时，采用激光剥离的方法将蓝宝石衬底剥离掉；当一次衬底为硅或碳化硅衬底时，采用机械研磨的方法先研磨掉大部分的衬底，保留100μm以下的衬底时采用ICP方法进行刻蚀，直到把一次衬底刻蚀干净。