[发明专利]一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器和制作方法

权利要求书

1.一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，包括：半导体衬底(1)、位于半导体衬底表面的外延层(2)，外延层上设置有调制阵列(3)、肖特基电极(4)和欧姆电极(5)；

所述调制阵列(3)由M×N个调制阵元(31)周期排列组成，其中M为调制阵元(31)纵向排列周期数，N为调制阵元(31)横向排列周期数；

每个调制阵元(31)由4个开口圆环形的结构单元(311)构成，调制阵元(31)中的4个结构单元(311)呈正方形排列，在结构单元(311)距离调制阵元中心最近的位置设置开口，每个调制阵元中开口位置呈中心对称，每个结构单元(311)开口处匹配一个高电子迁移率晶体管(6)，所述高电子迁移率晶体管(6)的栅极通过栅极馈线(7)与肖特基电极(4)连接，高电子迁移率晶体管(6)的源极和漏极分别连接结构单元(311)开口的两侧，结构单元(311)通过源漏馈线(8)与欧姆电极(5)连接；肖特基电极(4)连接电源负极，欧姆电极(5)连接电源正极。

2.根据权利要求1所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，调制阵元(31)中的4个结构单元(311)呈正方形排列，相邻两结构单元的圆心距为：115μm～125μm；

结构单元(311)的外半径为：45μm～55μm，结构单元(311)环宽为：10μm～25μm，结构单元(311)厚度为：0.2μm～1μm；

在结构单元(311)距离调制阵元中心最近的位置设置开口，开口宽为：2μm～6μm；每个调制阵元中开口位置呈中心对称。

3.根据权利要求1所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，所述栅极馈线(7)包括：第一栅极馈线(71)和第二栅极馈线(72)，调制阵元(31)中的所有结构单元(311)的栅极通过第一栅极馈线(71)连接；每行调制阵元共用一条第二栅极馈线(72)，各行第二栅极馈线(72)连接至同一肖特基电极(4)连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，调制阵元中的第一栅极馈线(71)呈斜十字状排布，第二栅极馈线(72)连接在斜十字的交叉点。

5.根据权利要求2所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，在每行调制阵元上方和下方均设置一条源漏馈线，调制阵元上方的源漏馈线连接所有上层的结构单元，调制阵元下方的源漏馈线连接所有下层的结构单元，各行的源漏馈线(8)连接至同一欧姆电极(5)。

6.根据权利要求1所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，调制阵元(31)以240μm宽为一个周期。

7.根据权利要求1所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，

所述半导体衬底(1)的材料采用碳化硅，半导体衬底(1)厚度为：200μm～270μm；

外延层(2)的材料采用氮化镓。

8.根据权利要求1所述的一种基于HEMT的环形开口太赫兹幅度调制器，其特征在于，

栅极馈线(8)线宽为：1μm～2μm，厚度为：0.2μm～1μm；

源漏馈线(9)线宽为：1μm～2μm，厚度为：0.2μm～1μm。