[发明专利]基于AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基可重构偶极子天线的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种基于AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基可重构偶极子天线的制备方法。

背景技术

在天线技术发展迅猛的今天，新一代无线通信系统的发展趋势包括实现高速数据传输，实现多个无线系统之间的互联，实现有限的频谱资源的有效利用，获得对周围环境的自适应能力等。为突破传统天线固定不变的工作性能难以满足多样的系统需求和复杂多变的应用环境，可重构天线的概念得到重视并获得发展。可重构微带天线因其体积小，剖面低等优点成为可重构天线研究的热点。

随着无线系统向大容量、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。

目前的频率可重构微带天线的各部分有互耦影响，频率跳变慢，馈源结构复杂，隐身性能不佳，剖面高，集成加工的难度高等问题亟待解决。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基可重构偶极子天线的制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的实施例提供了一种基于AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基可重构偶极子天线的制备方法，其中，所述可重构偶极子天线包括：GeOI衬底、第一天线臂、第二天线臂、同轴馈线以及直流偏置线；所述制备方法包括：

选取GeOI衬底；

在所述GeOI衬底上制作AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基SPiN二极管；

由多个所述AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基SPiN二极管依次首尾相连形成SPiN二极管串；

由多个所述SPiN二极管串制作所述第一天线臂和第二天线臂；

在所述GeOI衬底上制作所述直流偏置线；在所述第一天线臂和第二天线臂上制作同轴馈线以形成所述可重构偶极子天线。

在本发明的一个实施例中，在所述GeOI衬底上制作AlAs/Ge/AlAs结构的Ge基SPiN二极管，包括：

(a)选取GeOI衬底，并在所述GeOI衬底内设置隔离区；

(b)刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；

(c)氧化所述P型沟槽和所述N型沟槽以使所述P型沟槽和所述N型沟槽的内壁形成氧化层；

(d)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的氧化层以完成所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的平整化；

(e)在所述P型沟槽和所述N型沟槽内淀积AlAs材料，并对所述P型沟槽和所述N型沟槽内的AlAs材料进行离子注入形成P型有源区和N型有源区；

(f)在整个衬底表面生成SiO₂材料；利用退火工艺激活所述P型有源区及所述N型有源区中的杂质；

(g)在所述P型有源区和所述N型有源区表面形成引线，以完成所述AlAs/Ge/AlAs结构的基等离子pin二极管的制备。

其中，步骤(a)包括：

(a1)在所述GeOI衬底表面形成第一保护层；

(a2)利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；

(a3)利用干法刻蚀工艺，在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以形成隔离槽，且所述隔离槽的深度大于等于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(a4)填充所述隔离槽以形成所述隔离区。

在上述实施例的基础上，步骤(b)包括：

(b1)在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；

(b2)利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；

(b3)利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述GeOI衬底的顶层Ge层以在所述顶层Ge层内形成所述P型沟槽和所述N型沟槽。

其中，步骤(e)包括：

(e1)利用MOCVD工艺，在所述P型沟槽和所述N型沟槽内及整个衬底表面淀积AlAs材料；

(e2)利用CMP工艺，平整化处理GeOI衬底后，在GeOI衬底上形成AlAs层；