[发明专利]频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法。

背景技术

科学技术的迅猛发展使现代社会步入了信息社会，信息的快速、广泛地传递是信息社会的重要标志。天线是无线电波传输信息的重要组成部件，负担着有效接收和发送电磁波的重任，天线性能的好坏直接影响通信质量和通信距离。

目前，各种综合信息系统发展的重要方向之一是：大容量、多功能、超宽带，通过提高系统容量、增加系统功能、扩展系统带宽，一方面可以满足日益膨胀的需求，另一方面可以降低系统成本。但是现代大容量、多功能综合信息系统飞速发展，使得在同一平台搭载的信息子系统数量增加，从而天线数量也迅速增加。成为制约综合系统进一步向大容量、多功能、超宽带方向发展和应用的重大瓶颈。为了克服这一瓶颈，“可重构天线”的概念被提出并且获得了国内外研究人员的青睐。

频率可重构天线为可重构天线的一种类型，目前的频率可重构微带天线的各部分互耦影响，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。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法。该GaAs基等离子pin二极管用于制造频率可重构偶极子天线，具体地，该频率可重构偶极子天线包括：GaAs基GeOI半导体基片(1)；采用半导体工艺固定在所述GaAs基GeOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、同轴馈线(4)和第一直流偏置线(5)、第二直流偏置线(6)、第三直流偏置线(7)、第四直流偏置线(8)、第五直流偏置线(9)、第六直流偏置线(10)、第七直流偏置线(11)、第八直流偏置线(12)；其中，所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个GaAs基等离子pin二极管串，在天线处于工作状态时，所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)根据所述多个GaAs基等离子pin二极管串的导通与关断实现天线臂长度的调节；所述第一直流偏置线(5)，所述第二直流偏置线(6)，所述第三直流偏置线(7)，所述第四直流偏置线(8)，所述第五直流偏置线(9)，所述第六直流偏置线(10)，所述第七直流偏置线(11)，所述第八直流偏置线(12)采用化学气相淀积的方法固定于所述GaAs基GeOI半导体基片(1)上，其材料为铜、铝或经过掺杂的多晶硅中的任意一种；

其中，所述GaAs基等离子pin二极管的制备方法包括：

选取某一晶向的GeOI衬底；

在所述GeOI衬底上淀积GaAs层，通过光刻工艺形成隔离区；

刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；

在所述P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；

光刻所述P型有源区和所述N型有源区，形成P型接触区和N型接触区；

在所述P型接触区和所述N型接触区光刻引线孔以形成引线，以完成所述GaAs基等离子pin二极管的制备。

在本发明提供的一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法中，在所述GeOI衬底表面利用MOCVD淀积GaAs层。

在本发明提供的一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法中，通过光刻工艺形成隔离区，包括：

在所述GaAs表面形成第一保护层；

利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；

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衬底的顶层Ge的厚度；

填充所述隔离槽以形成所述隔离区。

在本发明提供的一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法中，所述第一保护层包括第一SiO2层和第一SiN层；相应地，在所述GaAs表面形成第一保护层，包括：

在所述GaAs表面生成SiO2材料以形成第一SiO2层；

在所述第一SiO2层表面生成SiN材料以形成第一SiN层。

在本发明提供的一种频率可重构偶极子天线的GaAs基等离子pin二极管的制备方法中，刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，包括：

在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；

利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；