[发明专利]基于高电子迁移率晶体管波前快速扫描成像调制器

摘要

本发明公开了一种基于高电子迁移率晶体管HEMT的多像元波前扫描调制器，属于电磁功能器件技术领域。本发明将HEMT与人工电磁媒质谐振结构相结合，通过多单元组合形成了多像元结构体系，可实现对波前的快速多像元调制；本调制器是由外加电压对该波前调制器的像素单元进行独立控制，通过加载的电压信号控制HEMT外延层中二维电子气的浓度，由此改变人工电磁媒质谐振结构的电磁谐振模式，从而实现对波前的快速调制，可用于波前快速扫描成像系统；该波前调制器在工作频点具有较高的振幅调制深度，仿真结果可达90％；本发明结构简单、易于加工、调制速度快且使用方便，易于封装。

主权项

1.一种基于高电子迁移率晶体管波前快速扫描成像调制器，其特征在于，包括半导体衬底(1)、外延层(2)、正电压加载极(3)、负电压加载极(4)和P*Q个像素单元(5)，其中P和Q均为≥2的正整数；外延层(2)位于半导体衬底(1)的上表面，正电压加载极(3)、负电压加载极(4)和像素单元(5)位于外延层(2)的上表面；每个像素单元(5)包括M*N个亚单元，其中M和N均为≥4的正整数，每个亚单元包括金属工字形人工微结构(6)、栅极连接线(7)和半导体掺杂异质结构(8)；金属工字形人工微结构(6)的中间臂的中间位置处具有开口，开口上下分别与中间臂垂直连接有一个短枝节；金属工字形人工微结构(6)的上下两臂与中间臂形成上下对称的两个T形结构；半导体掺杂异质结构(8)位于开口位置的下方，并与两个T形结构连接；栅极连接线(7)位于中间臂的开口处且位于半导体掺杂异质结构(8)的上方；每个像素单元(5)中的亚单元均用同一根栅极连接线(7)连接至负电压加载极(4)；每个像素单元(5)中的亚单元的金属工字形人工微结构(6)的上下两臂横向依次连通，作为HEMT的源漏极，并通过同一根金属连接线接至正电压加载极(3)。