[发明专利]用于60吉赫兹片上天线的井字形人工磁导体及实现方法

权利要求书

1.一种用于60吉赫兹片上天线的井字形人工磁导体，其特征在于该人工磁导体包括：

硅衬底、氧化硅缓冲层、金属层、氧化硅绝缘层和功能电路层，从下到上依次堆叠制作；硅衬底位于下面，其上面覆盖一层氧化硅缓冲层，在氧化硅缓冲层上面蒸镀一层金属层，制成分布式井字形结构，在金属层上面覆盖一层氧化硅绝缘层，氧化硅绝缘层的上面为功能电路层。

2.根据权利要求1所述的人工磁导体，其特征在于，所述的人工磁导体采用传统的CMOS工艺实现。

3.根据权利要求1所述的人工磁导体，其特征在于，所述的金属层由CMOS工艺的第一金属层制作。

4.根据权利要求1至3任一项所述的人工磁导体，其特征在于，所述的金属层划分为N×N个单元，各单元之间间隔55微米，每一个单元都是以200微米为边长的正方形，正方形的中间部位具有一个井字形开槽，每一个井字形开槽由四条条状槽线相互交叉形成，每一个条状槽线长80微米，宽5微米，每两条平行的槽线之间的距离为30微米。

5.根据权利要求1至3任一项所述的人工磁导体，其特征在于，所述的硅衬底厚度在280微米到320微米范围时，满足所述的人工磁导体中心频率60吉赫兹，带宽20吉赫兹的参数要求。

6.根据权利要求1至3任一项所述的人工磁导体，其特征在于，所述的氧化硅绝缘层厚度为1.3微米。

7.一种用于60吉赫兹片上天线的井字型人工磁导体的实现方法，依次经过下述步骤：

第一、准备具有外延层的硅片做人工磁导体的硅衬底；

第二、硅衬底上面用CMOS的场氧化工艺生长氧化硅缓冲层，作为人工磁导体的下介质层；

第三、对硅片进行退火，在氧化硅缓冲层上面进行化学气相沉积氧化，然后利用CMOS工艺的第一金属层蒸镀金属层；

第四、光刻金属层，形成井字型小金属片周期性阵列结构，在金属层上制作小金属片，在小金属片上面刻蚀出井字型开槽；每一个开槽的小金属片通过过孔与硅衬底相连并接地；

第五、在金属层上面进行化学气相沉积，形成氧化硅绝缘层，氧化硅绝缘层作为人工磁导体的上介质层；

第六、利用氧化硅绝缘层上面的功能电路层来制作波导器件和片上天线。