[发明专利]用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法，所述可重构偶极子天线包括GeOI衬底、天线臂、同轴馈线和直流偏置线，所述天线臂由多个GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串构成，所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法包括：选取GeOI衬底；刻蚀所述GeOI衬底的顶层Ge层以形成第一沟槽和第二沟槽；在所述第一沟槽和所述第二沟槽内淀积GaAs材料；对所述第一沟槽内的GaAs材料进行P型离子注入形成P型有源区，对所述第二沟槽内的GaAs材料进行N型离子注入形成N型有源区；在所述P型有源区和所述N型有源区表面形成引线孔并溅射金属形成GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管依次首尾相连构成的所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串；本发明实施例能够制备适用于高性能天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法。

背景技术

随着科学技术的进一步发展，无线系统向大容量、多功能、多频段/超宽带方向的发展，不同通信系统相互融合，使得在同一平台上搭载的信息子系统数量增加，天线数量也相应增加，但天线数量的增加对通信系统的电磁兼容性、成本、重量等方面有较大的负面影响。因此，无线通信系统要求天线能根据实际使用环境来改变其电特性，即实现天线特性的“可重构”。可重构天线具有多个天线的功能，减少了系统中天线的数量。其中，可重构微带天线因其体积较小，剖面低等优点受到可重构天线研究领域的关注

目前，国内外应用于等离子可重构天线的SPiN二极管采用的材料均为体硅材料，此材料存在本征区载流子迁移率较低问题，影响SPiN二极管本征区载流子浓度，进而影响其固态等离子体浓度；并且该结构的P区与N区大多采用注入工艺形成，此方法要求注入剂量和能量较大，对设备要求高，且与现有工艺不兼容；而采用扩散工艺，虽结深较深，但同时P区与N区的面积较大，集成度低，掺杂浓度不均匀，影响SPiN二极管的电学性能，导致固态等离子体浓度和分布的可控性差。

因此，选择何种材料及工艺来制作一种SPiN二极管以应用于固态等离子天线就变得尤为重要。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法。

本发明提供一种用于可重构偶极子天线的GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法，所述可重构偶极子天线包括GeOI衬底、天线臂、同轴馈线和直流偏置线，所述天线臂由多个GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串构成，所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串的制备方法包括：

(a)选取GeOI衬底；在所述GeOI衬底表面淀积第一保护层；

(b)采用第一掩膜版，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以在所述GeOI衬底内形成隔离沟槽；

(c)在所述隔离沟槽内填充隔离材料；去除所述第一保护层及所述隔离沟槽外的所述隔离材料形成所述隔离区；

(d)刻蚀所述GeOI衬底的顶层Ge层以在所述顶层Ge层内形成第一沟槽和第二沟槽；

(e)在所述第一沟槽和所述第二沟槽内淀积GaAs材料；

(f)利用离子注入工艺对所述第一沟槽内的GaAs材料进行P型离子注入形成P型有源区，对所述第二沟槽内的GaAs材料进行N型离子注入形成N型有源区；

(g)在所述P型有源区和所述N型有源区表面形成引线孔并溅射金属形成所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管；

(h)将所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管依次首尾相连构成所述GaAs/Ge/GaAs SPiN二极管串。