[发明专利]一种多路太赫兹脉冲波导工艺方法

权利要求书

1.一种多路太赫兹脉冲波导工艺方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

第一步  选取衬底（1）

选取500μm~1000μm厚度的半绝缘砷化镓SI-GaAs衬底（1）；

第二步  生长吸收层（2）

用分子束外延在半绝缘砷化镓衬底（1）上生长一层低温生长的砷化镓吸收层（2）；生长温度为150oC-300oC，在半绝缘砷化镓衬底（1）上入射镓和砷的束流，生长速度控制在小于等于1μm/hour；在以上条件下生长的低温砷化镓载流子寿命在0.5ps-1.5ps之间，所生长的低温砷化镓吸收层（2）的厚度范围为1μm-5μm；当吸收层（2）生长完成后，在富砷1%～2%的环境下，退火温度在480oC-690oC之间，对低温砷化镓吸收层（2）进行原位10分钟～20分钟的退火处理，使之结合更紧密；

第三步  选择金属电极

根据可选金属电极种类，如Ni/Ge/Au和Ti/Au，Ni/Ge/Au电极与衬底（1）为欧姆接触，而Ti/Au电极与衬底（1）则为势垒接触；选用Ni/Ge/Au材料作为电极，需要生长一层接触层（3），接触层（3）的厚度为10nm-20nm，使金属电极与吸收层（2）材料结合；选用势垒接触的Ti/Au作为电极，则无需生长接触层（3），直接在吸收层（2）上制作Ti/Au电极；

第四步  制作共面波导信号电极（5）

衬底（1）材料制作完毕后，制作共面波导信号电极（5），信号电极（5）宽度为30μm，产生信号的间隙（8）宽度在5μm-20μm之间，共面波导结构特性阻抗为50Ω，误差小于等于2%；选用Ni/Ge/Au电极则使用蒸镀工艺，经过光刻、蒸镀、剥离流程后完成金属信号电极（5）的加工；而Ti/Au电极则使用溅射工艺加工，经过溅射、光刻、刻蚀流程后完成金属信号电极（5）的加工；金属信号电极（5）厚度为100nm-500nm；

第五步  制作共面波导接地电极（6）

共面波导信号电极（5）制作完毕后，制作共面波导接地电极（6），接地电极（6）宽度为500μm，信号线和接地线的间隙（7）为20μm，共面波导结构特性阻抗为50Ω，误差小于等于2%；选用Ni/Ge/Au电极则使用蒸镀工艺，经过光刻、蒸镀、剥离流程后完成金属接地电极（6）的加工；而Ti/Au电极则使用溅射工艺加工，经过溅射、光刻、刻蚀流程后完成金属接地电极（6）的加工；金属接地电极（6）厚度为100nm-500nm，与共面波导信号电极（5）厚度一致；

第六步  制作正电极（4）

共面波导信号电极（5）和接地电极（6）制作完毕后，制作加偏置电压的正电极（4），正电极（4）和共面波导的信号电极（5）上间隙左侧的电极导通；选用Ni/Ge/Au电极，使用蒸镀工艺，经过光刻、蒸镀、剥离流程后完成金属电极的加工；而Ti/Au电极则使用溅射工艺加工，经过溅射、光刻、刻蚀流程后完成金属电极的加工；金属正电极（4）厚度一般为100nm-500nm之间，与共面波导信号电极（5）厚度一致；

第七步  制作共面波导负载（9）

共面波导上所有金属电极制作完毕后，制作共面波导负载（9），共面波导负载（9）与共面波导信号电极（5）上间隙右侧的电极导通，形成短路负载（9）；选用Ni/Ge/Au电极则使用蒸镀工艺，经过光刻、蒸镀、剥离流程后完成金属电极的加工；而Ti/Au电极则使用溅射工艺加工，经过溅射、光刻、刻蚀流程后完成金属电极的加工；金属电极厚度为100nm-500nm，与共面波导信号电极（5）厚度一致；

第八步  腐蚀接触层（3）

最后，腐蚀掉没有金属电极位置的接触层（3）材料，使金属电极直接绝缘并使吸收层（2）材料暴露出来；腐蚀液选用H2SO4-H2O2-H2O或H2O2-NH4OH溶液；

至此，完成多路太赫兹脉冲产生和传输波导的制作。