[发明专利]一种右手非线性传输线微波倍频电路及其制作方法

权利要求书

1.一种右手非线性传输线微波倍频电路，其特征在于：所述倍频电路由23节右手非线性传输线单元串联构成，每节右手非线性传输线单元由并联的肖特基二极管和串联的两段相同传输线组成。

2.如权利要求1所述的右手非线性传输线微波倍频电路，其特征在于：所述每节右手非线性传输线单元中肖特基二极管的电容对外加偏置电压的关系为：C=250fF/(1-V/0.65)^0.35，电流对外加偏置电压的关系为：I=31.97fA×(e ^{(V-I×3.18)/ (0.0258×1.0431)}-1)。

3.如权利要求1所述的右手非线性传输线微波倍频电路，其特征在于：所述每节右手非线性传输线单元中串联的两段传输线采用共面波导传输线组态，制作在350微米的砷化镓衬底上。

4.如权利要求3所述的右手非线性传输线微波倍频电路，其特征在于：所述传输线的几何尺寸为：中间信号线宽20微米，中间信号线距信号线两边共面地的间距为89微米，中间两段信号线共长560微米。

5.如权利要求1所述的右手非线性传输线微波倍频电路，其特征在于：所述每节右手非线性传输线单元中肖特基二极管阳极与共面地相连，阴极与中央共面波导传输线的信号线相连，肖特基二极管通过共面波导传输线中央信号线和共面地构成偏置电路。

6.一种右手非线性传输线微波倍频电路的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在半绝缘的砷化镓（GaAs）衬底上外延生长N⁺层；

B、在N⁺层上外延生长N^-有源层；

C、采用湿法腐蚀刻蚀N^-层，在N⁺层上形成台面结构；

D、在N⁺层上蒸发金属形成肖特基二极管的下电极；

E、采用低温合金方法，在N⁺层形成欧姆接触；

F、在N^-层上蒸发金属形成肖特基接触的上电极；

G、采用湿法腐蚀刻蚀N⁺层，形成器件之间的电学隔离；

H、在外延片上沉积一层Si₃N₄，采用干法刻蚀在Si₃N₄表面刻孔，打开电极引线窗口； 

I、电镀形成布线金属。

7.如权利要求6所述的右手非线性传输线微波倍频电路的制作方法，其特征在于：所述步骤A中N⁺层的厚度为1微米，掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3。

8.如权利要求6所述的右手非线性传输线微波倍频电路的制作方法，其特征在于：所述步骤B中N^-有源层的厚度为0.6微米，掺杂浓度为5×10¹⁶cm^-3。

9.如权利要求6所述的右手非线性传输线微波倍频电路的制作方法，其特征在于：所述步骤I中所述电镀形成的布线金属用于制作共面波导传输线和连接线。