[发明专利]用于可重构偶极子天线的异质Ge基SPiN二极管串的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件制造技术领域，涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于可重构偶极子天线的异质Ge基SPiN二极管串的制备方法。

背景技术

随着科学技术的进一步发展，无线通信技术在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。无线通信利用无线电波进行工作，而无线电波的接收和发送靠天线完成，天线的性能直接影响整个无线通信系统。

随着无线系统向大容量、多功能、多频段/超宽带方向的发展，不同通信系统相互融合，使得在同一平台上搭载的信息子系统数量增加，天线数量也相应增加，但天线数量的增加对通信系统的电磁兼容性、成本、重量等方面有较大的负面影响。因此，无线通信系统要求天线能根据实际使用环境来改变其电特性，即实现天线特性的“可重构”。可重构天线具有多个天线的功能，减少了系统中天线的数量。其中，可重构微带天线因其体积较小，剖面低等优点受到可重构天线研究领域的关注。

目前的频率可重构微带天线的各部分有互耦影响，频率跳变慢，馈源结构复杂，隐身性能不佳，剖面高，集成加工的难度高。

发明内容

为解决现有固态等离子天线的pin二极管串的技术缺陷和不足，本发明提出一种用于可重构偶极子天线的异质Ge基SPiN二极管串的制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的实施例提供了一种用于可重构偶极子天线的异质Ge基SPiN二极管串的制备方法，其中，所述可重构偶极子天线包括第一天线臂和第二天线臂，所述第一天线臂和第二天线臂包括多个异质Ge基SPiN二极管串，所述异质Ge基SPiN二极管串的制造方法包括如下步骤：

(a)选取某一晶向的GeOI衬底并在其内设置隔离区；

(b)刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，所述P型沟槽和所述N型沟槽的深度小于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(c)利用多晶硅填充所述P型沟槽和所述N型沟槽；平整化处理所述GeOI衬底后，在所述GeOI衬底上形成多晶硅层；

(d)光刻所述多晶硅层，并采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽所在位置分别注入P型杂质和N型杂质以形成P型有源区和N型有源区且同时形成P型接触区和N型接触区；

(e))去除光刻胶；利用湿法刻蚀去除所述P型接触区和所述N型接触区以外的所述多晶硅层；

(f)在所述GeOI衬底上形成引线，形成异质Ge基SPiN二极管；

(g)在多个所述异质Ge基SPiN二极管上光刻PAD实现多个所述异质Ge基SPiN二极管的串行连接以形成多个所述SPiN二极管串。

在本发明的一个实施例中，所述可重构偶极子天线还包括同轴馈线和直流偏置线；所述第一天线臂和所述第二天线臂分别设置于所述同轴馈线的两侧；所述直流偏置线连接所述SPiN二极管串与直流偏置电源。

其中，所述第一天线臂和所述第二天线臂的长度为其接收或发送的电磁波波长的四分之一，在天线处于工作状态时，所述第一天线臂和所述第二天线臂根据所述多个异质Ge基SPiN二极管串的导通与关断实现天线臂长度的调节。

在本发明的一个实施例中，在所述GeOI衬底内设置隔离区，包括：

(a1)在所述GeOI衬底表面形成第一保护层；

(a2)利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；

(a3)利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以形成隔离槽，且所述隔离槽的深度大于等于所述GeOI衬底的顶层Ge的厚度；

(a4)填充所述隔离槽以形成所述异质Ge基SPiN二极管的所述隔离区。

在上述实施例的基础上，所述第一保护层包括第一二氧化硅层和第一氮化硅层；相应地，步骤(a1)包括：

(a11)在所述GeOI衬底表面生成二氧化硅以形成第一二氧化硅层；

(a12)在所述第一二氧化硅层表面生成氮化硅以形成第一氮化硅层。

在本发明的一个实施例中，步骤(b)包括：

(b1)在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；

(b2)利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；

(b3)利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述GeOI衬底以形成所述P型沟槽和所述N型沟槽。

在上述实施例的基础上，所述第二保护层包括第二二氧化硅层和第二氮化硅层；相应地，步骤(b1)包括：

(b11)在所述GeOI衬底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅层；