[发明专利]可偏置混频肖特基二极管结构及半导体器件

说明书

本发明提供了一种可偏置混频肖特基二极管结构及半导体器件，属于半导体器件技术领域，包括第一金属电极、和第二金属电极，所述第二金属电极分隔为上分电极和下分电极，第一肖特基结连接在所述第一金属电极和所述上分电极之间，第二肖特基结反向并联在所述第一金属电极和所述下分电极之间。本发明提供的可偏置混频肖特基二极管结构，采用两个肖特基结反向并联的形式，肖特基结一端与同一个金属电极连接，另一端连接两个不相连的金属电极，这样可以对二极管进行偏置，从而降低混频器对本振功率的需求，降低本振源的难度。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，更具体地说，是涉及一种可偏置混频肖特基二极管结构及半导体器件。

背景技术

太赫兹(THz)波是指频率在0.3-3THz范围内的电磁波，介于毫米波和红外光之间。THz波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，具有频率高、带宽宽、安全性好等特点，在安检、通信、雷达、射电天文中有广泛应用。

研究太赫兹电子系统的关键是太赫兹发射与接收技术。而在太赫兹频段，由于缺少相应的低噪声放大器，太赫兹混频器就成为了电子系统接收端的第一级，它的指标直接影响着整个系统的性能。由于同频段高性能本振源实现难度大，采用分谐波混频技术是解决此问题的有效途径。即便如此，在太赫兹高端频段，本振源的输出功率也难以满足混频器的使用要求，技术人员一般采用高次谐波混频器来实现信号的接收，但该技术导致混频器的变频损耗很大，性能受到很大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可偏置混频肖特基二极管结构，旨在解决本振源实现难度大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种可偏置混频肖特基二极管结构，包括：第一金属电极、和第二金属电极，所述第二金属电极分隔为上分电极和下分电极，第一肖特基结连接在所述第一金属电极和所述上分电极之间，第二肖特基结反向并联在所述第一金属电极和所述下分电极之间。

作为本申请另一实施例，所述肖特基结包括衬底，所述衬底的上表面设有重掺杂GaAs层和钝化层，所述钝化层将所述重掺杂GaAs层分隔开，在所述钝化层上方形成隔离区，所述重掺杂GaAs层分隔后相对的两面为斜面，且两个斜面之间的距离从下至上逐渐增大；所述重掺杂GaAs层靠近所述钝化层一侧的上表面均设有低掺杂GaAs层，所述低掺杂GaAs层的上表面均设有二氧化硅层，其中一个所述低掺杂GaAs层上还设有肖特基接触金属层，所述二氧化硅层围绕在所述肖特基接触金属层的四周；所述重掺杂GaAs层远离所述钝化层一侧的上表面均设有欧姆接触金属层，所述欧姆接触金属层的上表面均设有金属加厚层；所述肖特基接触金属层与对面的所述金属加厚层通过空气桥连接。

作为本申请另一实施例，所述肖特基接触金属层为多层金属结构，自下至上依次为Ti金属层、Pt金属层和Au金属层。

作为本申请另一实施例，所述欧姆接触金属层为多层金属结构，自下至上依次为Ni金属层、Au金属层、Ge金属层、Ni金属层和Au金属层。

作为本申请另一实施例，所述钝化层为氮化硅。

作为本申请另一实施例，所述金属加厚层为Au金属。

作为本申请另一实施例，所述重掺杂GaAs层，掺杂浓度为10^18cm^-3量级。

作为本申请另一实施例，所述低掺杂GaAs层，掺杂浓度为1e16cm^-3-5e17cm^-3。

本发明还提供一种半导体器件，包括所述的可偏置混频肖特基二极管结构。

本发明提供的可偏置混频肖特基二极管结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明可偏置混频肖特基二极管结构，该二极管结构采用两个肖特基结反向并联的形式，肖特基结一端与同一个金属电极连接，另一端连接两个不相连的金属电极，这样可以对二极管进行偏置，从而降低混频器对本振功率的需求，降低本振源的难度。