[发明专利]一种集成微带环行器及其制备方法

权利要求书

1.一种集成微带环行器，包括5层结构，从下往上依次是微波介质基片(1)、金属底电极(2)、纳米线铁磁复合介质(3)、绝缘层(4)和微带环行器Y结(5)；其特征在于，所述纳米线铁磁复合介质(3)是一种包括铁磁金属(31)和三氧化二铝(32)的复合微波介质，其中所述三氧化二铝(32)是由金属铝经阳极氧化工艺形成的、具有纳米孔洞的多孔结构；所述铁磁金属(31)经电镀工艺填充于三氧化二铝(32)的纳米孔洞中。

2.根据权利要求1所述的集成微带环行器，其特征在于，所述铁磁金属(31)是单质金属强磁性材料铁Fe、Co、Ni；或者是各种配方的合金永磁材料FeCo、FeNi、FePt、CoPt或SmCo，其配方比由集成微带环行器所需工作频率决定其配方比由集成微带环行器的工作频率决定。

3.根据权利要求1所述的集成微带环行器，其特征在于，所述金属底电极(2)的材料采用Au、Ag或Cu。

4.根据权利要求1所述的集成微带环行器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在微波介质基片(1)沉积金属底电极(2)；

步骤2：在金属底电极(2)表面制备纳米线铁磁复合介质(3)，具体包括：

步骤2-1：在金属底电极(2)表面沉积金属铝膜；

步骤2-2：对步骤2-1所沉积的金属铝膜进行阳极氧化处理，使铝膜氧化为具有纳米孔洞的、多孔结构的三氧化二铝；

步骤2-3：通过电镀工艺，在三氧化二铝的纳米孔洞中填充铁磁金属(31)，形成纳米线铁磁复合介质(3)；

步骤3：对步骤2所得纳米线铁磁复合介质(3)进行表面研磨处理，使纳米线铁磁复合介质(3)表面光滑、平整；

步骤4：在经步骤3表面研磨处理后的纳米线铁磁复合介质(3)表面沉积绝缘层(4)；

步骤5：在绝缘层(4)表面制作微带环行器Y结(5)。

5.根据权利要求5所述的集成微带环行器的制备方法，其特征在于，所述金属底电极(2)材料为Au、Ag或Cu。

6.根据权利要求5所述的集成微带环行器的制备方法，其特征在于，所述铁磁金属(31)是单质金属强磁性材料Fe、Co、Ni；或者是各种配方的合金永磁材料FeCo、FeNi、FePt、CoPt或SmCo，其配方比由集成微带环行器的所需工作频率决定。

7.根据权利要求5所述的集成微带环行器的制备方法，其特征在于，步骤4中所述绝缘层材料包括SiO₂、AlN或Al₂O₃。

8.根据权利要求5所述的集成微带环行器的制备方法，其特征在于，步骤2-2对步骤2-1所沉积的金属铝膜进行阳极氧化处理时，采用的是二次阳极氧化工艺，具体过程为：第一次阳极氧化时采用浓度为70g/L的H₃PO₄溶液为氧化液，在30伏的工作电压和不超过20度的溶液恒温度下阳极氧化处理1小时；第一次阳极氧化后，将获得的样品取出并放入浓度为70g/L的H₃PO₄溶液中浸泡0.5～1小时，以去除表面形成的多孔氧化铝层，为第二次阳极氧化做准备；第二次阳极氧化时采用浓度为70g/L的H₃PO₄溶液为氧化液，在30～60伏的工作电压和不超过20度的溶液恒温度下阳极氧化处理1小时，得到孔洞有序，孔道笔直的多孔氧化铝层。