[實用新型]一種多梁式引線砷化鎵基肖特基倍頻二極管

有效

• 申請號: 201520253437.6
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204577433U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 王俊龍;邢東;梁士雄;張立森;楊大寶;趙向陽;馮志紅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L23/49
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

技術領域

本實用新型涉及半導體器件技術領域。

背景技術

太赫茲（THz）波是指頻率在?0.3-3THz范圍內的電磁波，廣義的太赫茲波頻率是指100GHz到10THz，其中?1THz=1000GHz。THz波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，THz技術是國際科技界公認的一個非常重要的交叉前沿領域。

在THz頻率低端范圍內，通常采用半導體器件倍頻方法獲得固態源。該方法是將毫米波通過非線性半導體器件倍頻至THz頻段，具有結構緊湊、易于調節、壽命長，波形可控，常溫工作等優點。目前短波長亞毫米波、THz固態源主要依靠倍頻的方式獲得。利用肖特基二極管器件實現高效倍頻不僅電路結構簡單、倍頻效率較高，還兼有振蕩源具有的較高輸出功率、倍頻放大鏈高頻率穩定度、低相位噪聲的優點；同時肖特基二極管器件可穩定工作于30GHz~3000GHz整個毫米波及亞毫米波頻段。目前先進的變容二極管（RAL和VDI等研究機構生產）已經可以工作于3.1THz，具有良好的連續波功率和效率。因此肖特基二極管高效倍頻技術非常適于高性能的毫米波、亞毫米波、THz系統，是一種極具研究、應用價值的THz頻率源技術。由于具有極小的結電容和串聯電阻，高的電子漂移速度，平面GaAs肖特基二極管已經在THz頻段上得到了廣泛的應用，是THz技術領域中核心的固態電子器件。

目前常用的GaAs基太赫茲倍頻肖特基二極管，主要有兩種形式，一種是沒有梁式引線（beam）的肖特基二極管，這種二極管在裝配的時候，直接將電路與二極管的?壓點(Pad)相連接，由于二極管的Pad一般尺寸較小，在倒裝焊接的時候，難度較大。為了減小二極管在倒裝焊接時候的難度，發展了具有梁式引線的GaAs基太赫茲倍頻肖特基二極管，帶有梁式引線的肖特基二極管，其減小了二極管倒裝焊接的難度，但是目前肖特基二極管的梁式引線均在二極管兩端，由一小塊伸出來的金屬作為梁，傳統的梁式引線10如圖1所示。這種二極管的beam在實際操作中，由于要使用工具進行夾持，在裝配過程中，很容易彎曲，斷裂，一旦有一端beam出現問題，導致器件不能正常安裝到電路上，將導致器件作廢，由于目前高性能的倍頻肖特基二極管比較昂貴，這在一定程度上增加了科研成本的支出。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多梁式引線砷化鎵基肖特基倍頻二極管，能夠為肖特基倍頻二極管正常安裝在電路上提供保障，提高了肖特基倍頻二極管的安全性與可靠性，安裝成品率高，能確保安裝質量，大大降低了生產及科研成本，結構簡單，使用方便，延長了二極管的使用壽命。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

一種多梁式引線砷化鎵基肖特基倍頻二極管，包括砷化鎵基肖特基倍頻二極管本體，砷化鎵基肖特基倍頻二極管本體的兩端均設有多梁式引線，所述多梁式引線包括一端連接在一起的至少兩條梁式子引線；所述梁式子引線的厚度為2μm-4μm，以保證梁式引線具有足夠的機械強度，避免被彎曲、折斷。

進一步的技術方案，所述砷化鎵基肖特基倍頻二極管本體包括半絕緣襯底層、制作在半絕緣襯底層上的鈍化層、半絕緣襯底層上外延生長的重摻雜GaAs層、在重摻雜GaAs層上外延生長的低摻雜GaAs層、制作在低摻雜GaAs層上的肖特基接觸金屬層、制作在重摻雜GaAs層上的歐姆接觸金屬層、制作在歐姆接觸金屬層上的能與梁式引線相連的金屬加厚層、位于低摻雜GaAs層上方的二氧化硅層，金屬加厚層通過空氣橋連接肖特基接觸金屬。

進一步的技術方案，所述多梁式引線包括位于同一水平面的兩條引線。

進一步的技術方案，所述最外側兩條梁式子引線之間的夾角為30°-60°。

進一步的技術方案，每條梁式子引線的長度為75μm-150μm。

進一步的技術方案，所述多梁式引線與金屬加厚層的連接在空氣橋連接制作完成后經光刻、電鍍制作。

進一步的技術方案，所述多梁式引線成分為金。

進一步的技術方案，每條梁式子引線均為長方體形。

進一步的技術方案，所述鈍化層為二氧化硅、氮化硅或金剛石，所述歐姆接觸金屬層自下而上為Ni/Au/?Ge/Ni/Au。

進一步的技術方案，所述金屬加厚層的成分為Au，肖特基接觸金屬層自下而上為Ti/Pt/Au。