[发明专利]反向并联结构零偏置检波管

说明书

本发明公开了一种反向并联结构零偏置检波管，涉及检波管技术领域。所述检波管包括两个检波肖特基二极管，其中的一个所述检波肖特基二极管的阳极与另一个所述检波肖特基二极管的阴极连接，两个所述肖特基二极管的结点为所述检波管的一个接线端，两个所述肖特基二极管的自由端为所述检波管的另外两个接线端。所述检波管可以检测整个时间周期内的正弦模拟信号和余弦模拟信号，实现对毫米波和太赫兹波信号的整周期内的功率检测。

技术领域

本发明涉及检波管技术领域，尤其涉及一种反向并联结构零偏置检波管。

背景技术

毫米波是指频率处于26.5GHz-300GHz的一段电磁波，太赫兹（THz）波是指频率在0.3-3THz范围内的电磁波，广义的太赫兹波频率是指100GHz到10THz，其中 1THz=1000GHz。毫米波和太赫兹波在高速无线通信，雷达，人体安全检测等领域具有广阔的应用前景，要实现毫米波和太赫兹频段信号的发射和接收，离不开各种毫米波和太赫兹接收器件，在接收电路中有基于混频肖特基二极管来制作的混频器，混频器一般需要本振功率来驱动，将混频二极管打开，才能对高频毫米波和太赫兹信号进行探测。除了混频器以外，还有一种接收器件是基于检波器来对高频毫米波和太赫兹波直接进行功率检测，该检测方式主要是毫米波和太赫兹波照射到检波器件上时，功率信号在器件上引起电压变化，通过检测电压来检测毫米波和太赫兹的功率，实现对毫米波和太赫兹的探测，该种检测方式只能检测毫米波和太赫兹的功率，而不能检测相位信息，但是由于基于检波芯片的检波器不需要提供本振电路，其相较于需要本振信号驱动的混频器而言，更加简单方便，可以满足很多需求，例如毫米波及太赫兹通信，成像等应用。目前常用的检波管是基于砷化镓GaAs材料体系的肖特基二极管，一般是单管配置结构，即只有一个肖特基结，这种形式的肖特基二极管只能将一个周期内的正弦或者余弦信号的一半检测出来，而不能检测另一半的功率信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以检测整个时间周期内的正弦模拟信号和余弦模拟信号，实现对毫米波和太赫兹波信号的整周期内的功率检测的检波管。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种反向并联结构零偏置检波管，其特征在于：包括两个检波肖特基二极管，其中的一个所述检波肖特基二极管的阳极与另一个所述检波肖特基二极管的阴极连接，两个所述肖特基二极管的结点为所述检波管的一个接线端，两个所述肖特基二极管的自由端为所述检波管的另外两个接线端。

进一步的技术方案在于：所述检波管包括位于衬底上的第一金属电极组件、第二金属电极组件和第三金属电极组件，所述第一金属电极组件为两个所述肖特基二极管的结点，所述第二金属电极组件和第三金属电极组件分别为所述检波管的其余两个接线端，第二金属电极组件与第三金属电极组件之间通过隔离槽进行隔离，第一金属电极组件与第二金属电极组件以及第三金属电极组件之间分别通过空气桥进行连接。

进一步的技术方案在于：所述第一金属电极组件、第二金属电极组件以及第三金属电极组件包括从下到上设置的重掺杂 GaAs 层、低掺杂InGaAs层、第一二氧化硅层和金属电极层，金属电极层上表面的高度大于第一二氧化硅层上表面的高度， 第一肖特基接触金属层分别内嵌于所述第一金属电极组件以及第三金属电极组件的二氧化硅层内，且第一肖特基接触金属层与低掺杂InGaAs层相接触，所述第二金属电极组件上的金属电极层与所述第一金属电极组件上的第一肖特基接触金属层之间通过空气桥进行连接，所述第一金属电极组件上的金属电极层与所述第三金属电极组件上的第一肖特基接触金属层之间通过空气桥进行连接。

进一步的技术方案在于：所述第一金属电极组件、第二金属电极组件和第三金属电极组件中重掺杂 GaAs 层的四周设置有钝化层，所述钝化层的高度低于所述重掺杂GaAs 层的高度。

进一步的技术方案在于：所述金属电极层包括位于下层的欧姆接触层和位于上层的金属加厚层。

进一步的技术方案在于：所述衬底为半绝缘层GaAs衬底。