[发明专利]固态等离体子天线及其制备方法

说明书

本发明提供一种固态等离子体天线及其制备方法，属于固态等离体子天线技术领域，其可至少部分解决现有的等离子体天线中的SPIN单元的载流子浓度较低的问题。本发明的固态等离子体天线，包括：衬底基板；设置在衬底基板上的至少一个SPIN单元；其中，所述SPIN单元包括设置在所述衬底基板上的P型半导体区、设置在所述衬底基板上的N型半导体区、设置在所述衬底基板上的本征半导体区；所述P型半导体区、所述N型半导体区、所述本征半导体区同层设置，且所述本征半导体区的载流子浓度大于10¹⁸cm^‑3。

技术领域

本发明属于固态等离体子天线技术领域，具体涉及一种SPIN单元及其制备方法、固态等离体子天线。

背景技术

传统金属材料制备的天线结构决定了天线的工作模式，其方向图、频率等天线参数均不能改变，不能在更大的范围内得到应用。

固态等离子体天线具有可重构、可隐身等优点，在军用通信等领域赢得关注。相比气态等离子体，固态等离子体浓度更高，可实现更高频率的天线响应。

SPIN单元是构成固态等离子体天线的最基本单元，也是最基本的辐射单元。目前，国内外应用于等离子体天线的SPIN单元主要集中在硅基，受材料和工艺限制，性能相比金属天线还有较大差距，限制了其实际应用范围。

发明内容

本发明至少部分解决现有的等离子体天线的SPIN单元的载流子浓度较低的问题，提供一种载流子浓度更高的固态等离子体天线。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种固态等离子体天线，包括：

衬底基板；

设置在衬底基板上的至少一个SPIN单元；其中，

所述SPIN单元包括设置在所述衬底基板上的P型半导体区、设置在所述衬底基板上的N型半导体区、设置在所述衬底基板上的本征半导体区；

所述P型半导体区、所述N型半导体区、所述本征半导体区同层设置，且所述本征半导体区的载流子浓度大于10¹⁸cm^-3。

可选的，每个所述SPIN单元还包括与所述P型半导体区电连接的第一电极，以及与所述N型半导体区电连接的第二电极；

所述第一电极在所述衬底基板上的正投影不大于所述P型半导体区在所述衬底基板上的正投影，所述第二电极在所述衬底基板上的正投影不大于所述N型半导体区在所述衬底基板上的正投影。

可选的，所述第一电极在所述衬底基板上的正投影与所述P型半导体区在所述衬底基板上的正投影重合，所述第二电极在所述衬底基板上的正投影与所述N型半导体区在所述衬底基板上的正投影重合。

可选的，所述衬底基板包括玻璃基板或柔性基板。

进一步可选的，所述SPIN单元包括基质层，至少所述本征半导体区由所述基质层掺杂形成；

所述基质层的材料包括GaN、SiGe、InP中的至少一者。

可选的，多个所述SPIN单元沿直线设置构成一个天线臂，所述天线臂中，相邻的两个SPIN单元间设置有绝缘结构。

进一步可选的，所述天线臂的数量为两个，两个天线臂分别位于馈电点的两侧，且两个所述天线臂中，最接近所述馈电点的所述SPIN单元的第一电极电连接。

可选的，所述每个SPIN单元的所述第一电极与所述第二电极均与控制单元电连接，所述控制单元用于向所述SPIN单元施加偏压信号。

解决本发明技术问题所采用的另一技术方案是一种固态等离子体天线的制备方法，用于制备上述任意一种固态等离子体天线；所述制备方法包括：在衬底基板上形成至少一个SPIN单元；其中，形成所述SPIN单元的步骤包括：