[發明專利]一種多路太赫茲脈沖波導工藝方法

無效

• 申請號: 201210273002.9
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102810814A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 龔鵬偉;馬喆;馬紅梅
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第二研究院二〇三所
• 主分類號: H01S5/20
• 分類號: H01S5/20;G02B6/13
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 岳潔菱

1.一種多路太赫茲脈沖波導工藝方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

第一步??選取襯底（1）

選取500μm~1000μm厚度的半絕緣砷化鎵SI-GaAs襯底（1）；

第二步??生長吸收層（2）

用分子束外延在半絕緣砷化鎵襯底（1）上生長一層低溫生長的砷化鎵吸收層（2）；生長溫度為150oC-300oC，在半絕緣砷化鎵襯底（1）上入射鎵和砷的束流，生長速度控制在小于等于1μm/hour；在以上條件下生長的低溫砷化鎵載流子壽命在0.5ps-1.5ps之間，所生長的低溫砷化鎵吸收層（2）的厚度范圍為1μm-5μm；當吸收層（2）生長完成后，在富砷1%～2%的環境下，退火溫度在480oC-690oC之間，對低溫砷化鎵吸收層（2）進行原位10分鐘～20分鐘的退火處理，使之結合更緊密；

第三步??選擇金屬電極

根據可選金屬電極種類，如Ni/Ge/Au和Ti/Au，Ni/Ge/Au電極與襯底（1）為歐姆接觸，而Ti/Au電極與襯底（1）則為勢壘接觸；選用Ni/Ge/Au材料作為電極，需要生長一層接觸層（3），接觸層（3）的厚度為10nm-20nm，使金屬電極與吸收層（2）材料結合；選用勢壘接觸的Ti/Au作為電極，則無需生長接觸層（3），直接在吸收層（2）上制作Ti/Au電極；

第四步??制作共面波導信號電極（5）

襯底（1）材料制作完畢后，制作共面波導信號電極（5），信號電極（5）寬度為30μm，產生信號的間隙（8）寬度在5μm-20μm之間，共面波導結構特性阻抗為50Ω，誤差小于等于2%；選用Ni/Ge/Au電極則使用蒸鍍工藝，經過光刻、蒸鍍、剝離流程后完成金屬信號電極（5）的加工；而Ti/Au電極則使用濺射工藝加工，經過濺射、光刻、刻蝕流程后完成金屬信號電極（5）的加工；金屬信號電極（5）厚度為100nm-500nm；

第五步??制作共面波導接地電極（6）

共面波導信號電極（5）制作完畢后，制作共面波導接地電極（6），接地電極（6）寬度為500μm，信號線和接地線的間隙（7）為20μm，共面波導結構特性阻抗為50Ω，誤差小于等于2%；選用Ni/Ge/Au電極則使用蒸鍍工藝，經過光刻、蒸鍍、剝離流程后完成金屬接地電極（6）的加工；而Ti/Au電極則使用濺射工藝加工，經過濺射、光刻、刻蝕流程后完成金屬接地電極（6）的加工；金屬接地電極（6）厚度為100nm-500nm，與共面波導信號電極（5）厚度一致；

第六步??制作正電極（4）

共面波導信號電極（5）和接地電極（6）制作完畢后，制作加偏置電壓的正電極（4），正電極（4）和共面波導的信號電極（5）上間隙左側的電極導通；選用Ni/Ge/Au電極，使用蒸鍍工藝，經過光刻、蒸鍍、剝離流程后完成金屬電極的加工；而Ti/Au電極則使用濺射工藝加工，經過濺射、光刻、刻蝕流程后完成金屬電極的加工；金屬正電極（4）厚度一般為100nm-500nm之間，與共面波導信號電極（5）厚度一致；

第七步??制作共面波導負載（9）

共面波導上所有金屬電極制作完畢后，制作共面波導負載（9），共面波導負載（9）與共面波導信號電極（5）上間隙右側的電極導通，形成短路負載（9）；選用Ni/Ge/Au電極則使用蒸鍍工藝，經過光刻、蒸鍍、剝離流程后完成金屬電極的加工；而Ti/Au電極則使用濺射工藝加工，經過濺射、光刻、刻蝕流程后完成金屬電極的加工；金屬電極厚度為100nm-500nm，與共面波導信號電極（5）厚度一致；

第八步??腐蝕接觸層（3）

最后，腐蝕掉沒有金屬電極位置的接觸層（3）材料，使金屬電極直接絕緣并使吸收層（2）材料暴露出來；腐蝕液選用H2SO4-H2O2-H2O或H2O2-NH4OH溶液；

至此，完成多路太赫茲脈沖產生和傳輸波導的制作。