[发明专利]基于微机械砷化镓基的悬臂梁频率检测器及检测方法

摘要

本发明公开了一种基于微机械砷化镓基的悬臂梁频率检测器及检测方法，该频率检测器包括功率分配器（PD）、移相器(PS)、低通滤波器(F)和砷化镓金属半导体场效应管，功率分配器，用于接收待侧微波信号，并将该待侧微波信号分成幅度、相位相同的两个支路信号。本发明提供的检测方法包括如下步骤，当在下拉电极（8）加载直流偏置时，悬臂梁（6）被下拉且与栅极（4）接触时，两路微波信号同时加载到栅极（4）上，从而改变源极（2）漏极（3）之间的饱和电流大小；通过一个电容和滤波器之后，检测源极（2）漏极（3）饱和电流的大小最终实现频率的测量。本发明低直流功耗，易测量。

主权项

一种基于微机械砷化镓基的悬臂梁频率检测器，其特征在于：该频率检测器包括功率分配器（PD）、移相器(PS)、低通滤波器(F)和砷化镓 金属半导体场效应管，功率分配器，用于接收待侧微波信号，并将该待侧微波信号分成幅度、相位相同的两个支路信号，即第一路微波信号和第二路微波信号，并分别输出给砷化镓金属半导体场效应管和移相器；移相器，用于接收所述第二路微波信号，使该信号产生一个与频率成正比的相移后，输出第三路微波信号给砷化镓金属半导体场效应管；低通滤波器，用于通过隔直电容与砷化镓金属半导体场效应管相连，滤去其输出的高频信号，得到与频率相关的电流信号；砷化镓金属半导体场效应管，用于实现频率的测量，其中，砷化镓金属半导体场效应管包括砷化镓衬底（1），生长在砷化镓衬底（1）表面上的用于输出饱和电流的源极（2）和漏极（3），源极（2）与漏极（3）相对设置，设置在源极（2）和漏极（3）之间栅极（4），设置在在该栅极（4）上方且与栅极（4）相对的悬臂梁（6），悬臂梁（6）的一端分别与悬臂梁锚区（7）相连； 在栅极（4）与固定梁锚区（7）之间设有下拉电极（8），下拉电极（8）被绝缘介质层（9）覆盖；源极（2）接地，漏极（3）接正电压；源极（2）和漏极（3）之间通过N型沟道（5）连通，电流方向由漏极（3）到源极（2）；源极（2）和漏极（3）由金和N型重掺杂区形成欧姆接触区构成；栅极（4）由金与N型薄层形成的肖特基接触区构成，栅极（4）接负电压，其用于调整N型沟道（5）耗尽层的宽度，改变源极（2）漏极（3）之间的饱和电流的大小；功率分配器输出的第一路微波信号输出给悬臂梁锚区（7）的一端；移相器的第三路微波信号输出给砷化镓金属半导体场效应管结构的悬臂梁锚区（7）的另一端。