[发明专利]基于异质SiGeSPiN二极管的可重构偶极子天线的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种基于异质SiGeSPiN二极管的可重构偶极子天线的制备方法。

背景技术

在天线技术发展迅猛的今天，新一代无线通信系统的发展趋势包括实现高速数据传输，实现多个无线系统之间的互联，实现有限的频谱资源的有效利用，获得对周围环境的自适应能力等。为突破传统天线固定不变的工作性能难以满足多样的系统需求和复杂多变的应用环境，可重构天线的概念得到重视并获得发展。可重构微带天线因其体积小，剖面低等优点成为可重构天线研究的热点。

由于可重构天线的设计需考虑天线各部分间的互耦，加大了天线设计的难度。而固态等离子体存在于半导体介质中，当利用SPiN二极管正向偏置激发固态等离子体时，可用于天线的电磁辐射，而SPiN二极管不加偏置关闭时，则呈现半导体介质状态，可解决天线的隐身和互耦问题，更利于可重构天线的设计。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于异质SiGeSPiN二极管的可重构偶极子天线的制备方法。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基于异质SiGeSPiN二极管的可重构偶极子天线的制备方法，其中，所述可重构偶极子天线包括：SiGeOI衬底、第一SPiN二极管天线臂、第二SPiN二极管天线臂、同轴馈线以及直流偏置线；其中，所述制备方法包括：

选取某一晶向的SiGeOI衬底；

在所述SiGeOI衬底上制作多个SPiN二极管依次首尾相连构成SPiN二极管串；

制作所述第一SPiN二极管天线臂、第二SPiN二极管天线臂；

制作直流偏置线以连接所述SPiN二极管串与直流偏置电源；

在SPiN二极管天线臂上制作同轴馈线；并连接所述第一SPiN二极管天线臂、第二SPiN二极管天线臂以形成所述可重构偶极子天线。

在本发明的一个实施例中，所述第一SPiN二极管天线臂、第二SPiN二极管天线臂分别由三段SPiN二极管串组成，每一个SPiN二极管串都有直流偏置线外接电压正极；天线臂长度为波长的四分之一。

在本发明的一个实施例中，所述同轴馈线采用低损耗同轴线缆，同轴馈线的内芯线和外导体(屏蔽层)分别焊接于SPiN二极管天线臂的金属触片上且两处焊接点分别接有直流偏置线作为公共负极。

在本发明的一个实施例中，所述SPiN二极管制备方法包括步骤：

(a)在SiGeOI衬底上设置隔离区；

(b)刻蚀所述衬底形成P型沟槽和N型沟槽，P型沟槽和N型沟槽的深度小于衬底的顶层SiGe的厚度；

(c)氧化所述P型沟槽和所述N型沟槽以使所述P型沟槽和所述N型沟槽的内壁形成氧化层；

(d)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的氧化层以完成所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的平整化；

(e)填充所述P型沟槽和所述N型沟槽。

(f)在衬底上形成引线，以完成异质SiGeSPiN二极管的制备。

在上述实施例的基础上，在SiGeOI衬底上设置隔离区，包括：

(a1)在所述SiGe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衬底以形成隔离槽，且所述隔离槽的深度大于等于所述衬底的顶层SiGe的厚度；

(a4)填充所述隔离槽以形成所述等离子pin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SiGe层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。

在上述实施例的基础上，步骤(b)包括：

(b1)在所述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)在所述衬底表面生成二氧化硅以形成第二二氧化硅层；