[发明专利]一种太赫兹双通道调制器及制备方法

权利要求书

1.一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，包括衬底(3)、外延层(1)以及调制阵列，所述外延层(1)生长在所述衬底(3)上，所述调制阵列设置在所述外延层(1)上；

所述调制阵列由M*N个阵元结构组成，且每行阵元结构的第一栅极馈线(5)与第一肖特基电极(9)连接，每行阵元结构的第二栅极馈线(6)与第二肖特基电极(4)连接，M2，N2；

每行阵元结构的第一源漏馈线(10)与第二源漏馈线(11)均与欧姆电极(2)连接；所述调制阵列用于通过不同频率的太赫兹波；

所述第一肖特基电极(9)与所述第二肖特基电极(4)分别与所述欧姆电极(2)通过直流电源串联。

2.根据权利要求1所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述阵元结构包括第一掺杂异质结结构(8)、第二掺杂异质结结构(7)，所述第一掺杂异质结结构(8)的通过所述第一源漏馈线(10)与欧姆电极(2)连接，所述第一掺杂异质结结构(8)通过所述第一栅极馈线(5)与所述第一肖特基电极(9)连接；所述第一掺杂异质结结构(8)通过所述第二源漏馈线(11)分别与所述第二掺杂异质结结构(7)以及所述欧姆电极(2)连接；所述第二掺杂异质结结构(7)通过所述第二栅极馈线(6)与第二肖特基电极(4)连接；且所述阵元结构用于通过不同频率的太赫兹波。

3.根据权利要求2所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述欧姆电极(2)生长在所述外延层(1)的一侧，且一端分别与所述第一源漏馈线(10)以及所述第二源漏馈线(11)连接，另一端连接直流电源正极；

所述第一肖特基电极(9)与所述第二肖特基电极(4)生长在所述外延层(1)的另一侧，且所述第一肖特基电极(9)与所述第二肖特基电极(4)平行设置；

且所述第一肖特基电极(9)与所述第一栅极馈线(5)之间设有绝缘层(12)，所述绝缘层(12)用于隔离所述第一肖特基与所述第二栅极馈线(6)之间导电。

4.根据权利要求2所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述第二源漏馈线(11)包括第一子源漏馈线(111)、第二子源漏馈线(112)以及第三子源漏馈线(113)，所述第一子源漏馈线(111)平行于衬底(3)边缘设置，且与所述第一掺杂异质结结构(8)连接；所述第二子源漏馈线(112)与所述第三子源漏馈线(113)均垂直于所述第一子源漏馈线(111)设置，且所述第二子源漏馈线(112)一端与所述第一子源漏馈线(111)连接，另一端与所述第二掺杂异质结结构(7)连接，所述第三子源漏馈线(113)一端与所述第一子源漏馈线(111)连接，另一端与所述第二掺杂异质结结构(7)连接，所述第二子源漏馈线(112)与所述第三子源漏馈线(113)围成方形设置。

5.根据权利要求2所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述第一掺杂异质结结构(8)与所述第二掺杂异质结结构(7)均为HETM，且掺杂的材料为AlGaN/GaN或AlGaAs/GaAs或InGaAs/GaAs或InGaN/GaN。

6.根据权利要求5所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述欧姆电极(2)、所述第一栅极馈线(5)、所述第二栅极馈线(6)、所述第一源漏馈线(10)以及所述第二源漏馈线(11)的材料为Ti或Ni或Au或Al或Ag或Cu。

7.根据权利要求6所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述第一栅极馈线(5)的线宽与所述第二栅极馈线(6)的线宽均为2μm，所述第一源漏馈线(10)的线宽与所述第二源漏馈线(11)的线宽均为10μm，且所述第一栅极馈线(5)、所述第二栅极馈线(6)、所述第一源漏馈线(10)以及所述第二源漏馈线(11)的厚度均为0.2μm。

8.根据权利要求3所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述绝缘层(12)为苯并环丁烯绝缘层(12)。

9.根据权利要求4所述的一种太赫兹双通道调制器，其特征在于，所述外延层(1)为氮化镓外延层(1)。

10.一种太赫兹双通道调制器的制备方法，其特征在于，制备方法步骤包括：

S1：采用超声波清洗的方式对衬底(3)进行清洗，并将清洗后的衬底(3)进行烘干；

S2：采用有机化合物气相沉积法在衬底(3)上制备AlGaN/GaN异质结薄膜，获得基片；

S3：基片上旋涂2μm厚的光刻胶，使用掩膜版对其进行光刻显影，确定出HEMT有源区，采用感应耦合等离子体刻蚀法刻蚀掉HEMT有源区以外的AlGaN/GaN薄膜，将基片上剩余的光刻胶去掉，获得HEMT有源区基片；

S4：分别利用光刻、电子束蒸镀和剥离工艺，将复合金属层-钛/铝/镍/金依次沉积在有源区两侧，作为HEMT的源漏电极；

S5：将源极、漏极置于N₂环境，并对其进行快速热退火处理，源极和漏极与2DEG沟道形成欧姆接触；

S6：分别利用光刻、电子束蒸镀和剥离工艺，将镍和金依次沉积在AlGaN/GaN异质结薄膜上，形成超表面结构；

S7：第一肖特基电极(9)上制备苯并环丁烯；

S8：制备栅极。