[發明專利]AlAs/Ge/AlAs結構的頻率可重構全息天線制備方法

在審

• 申請號: 201611183888.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106783592A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/04;H01Q23/00;H01Q7/00;H01Q1/38
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種AlAs/Ge/AlAs結構的頻率可重構全息天線制備方法。

背景技術

可重構天線的概念提出于20世紀60年代。可重構是指多天線陣列中各陣元之間的關系是可以根據實際情況靈活可變的，而非固定的。它主要是通過調整狀態可變器件，實現天線性能的可重構。可重構天線按功能可分為頻率可重構天線(包括實現寬頻帶和實現多頻帶)、方向圖可重構天線、極化可重構天線和多電磁參數可重構天線。通過改變可重構天線的結構可以使天線的頻率、波瓣圖、極化方式等多種參數中的一種或幾種實現重構，因其具有體積小、功能多、易于實現分集應用的優點，已經成為研究熱點。

目前，國內外應用于等離子可重構天線的pin二極管采用的材料均為體硅材料，此材料存在本征區載流子遷移率較低問題，影響pin二極管本征區載流子濃度，進而影響其固態等離子體濃度；并且該結構的P區與N區大多采用注入工藝形成，此方法要求注入劑量和能量較大，對設備要求高，且與現有工藝不兼容；而采用擴散工藝，雖結深較深，但同時P區與N區的面積較大，集成度低，摻雜濃度不均勻，影響pin二極管的電學性能，導致固態等離子體濃度和分布的可控性差。

因此，選擇何種材料及工藝來制作一種等離子pin二極管以應用于固態等離子天線就變得尤為重要。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種AlAs/Ge/AlAs結構的頻率可重構全息天線制備方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明的實施例提供了一種AlAs/Ge/AlAs結構的頻率可重構全息天線制備方法，所述全息天線包括GeOI襯底(1)、第一天線臂(2)、第二天線臂(3)、同軸饋線(4)、直流偏置線及全息圓環(14)；其中，所述制備方法包括：

在所述GeOI襯底上制作AlAs/Ge/AlAs結構的固態等離子pin二極管；所述pin二極管的P區采用AlAs材料、i區采用Ge材料及N區采用AlAs材料以形成異質Ge基等離子pin二極管；

由多個所述AlAs/Ge/AlAs結構的固態等離子pin二極管依次首尾相連形成等離子pin二極管串；

由多個所述等離子pin二極管串制作所述第一天線臂和第二天線臂；

在所述GeOI襯底上制作所述直流偏置線；在所述第一天線臂和第二天線臂上制作同軸饋線以形成所述可重構全息天線。

在本發明的一個實施例中，在所述GeOI襯底上制作AlAs/Ge/AlAs結構的固態等離子pin二極管，包括：

(a)選取GeOI襯底，并在所述GeOI襯底內設置隔離區；

(b)刻蝕所述GeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；

(c)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內及整個襯底表面淀積AlAs材料；平整化處理GeOI襯底后，在GeOI襯底上形成AlAs層；

(d)光刻AlAs層，對所述P型溝槽和所述N型溝槽所在位置分別注入P型雜質和N型雜質以形成所述P型有源區和所述N型有源區且同時形成P型接觸區和N型接觸區；

(e)去除光刻膠；利用濕法刻蝕去除P型接觸區和N型接觸區以外的AlAs材料；以及

(f)在所述P型有源區和所述N型有源區表面形成引線，以完成所述AlAs/Ge/AlAs結構的固態等離子pin二極管的制備。

其中，步驟(a)包括：

(a1)在所述GeOI襯底表面形成第一保護層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護層上形成第一隔離區圖形；

(a3)利用干法刻蝕工藝，在所述第一隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述GeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述GeOI襯底的頂層Ge的厚度；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區。

進一步的，所述第一保護層包括第一SiO2層和第一SiN層；相應地，步驟(a1)包括：

(a11)在所述GeOI襯底表面生成SiO2材料以形成第一SiO2層；

(a12)在所述第一SiO2層表面生成SiN材料以形成第一SiN層。

在本發明的一個實施例中，步驟(b)包括：

(b1)在所述GeOI襯底表面形成第二保護層；

(b2)利用光刻工藝在所述第二保護層上形成第二隔離區圖形；

(b3)利用干法刻蝕工藝在所述第二隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第二保護層及所述GeOI襯底的頂層Ge層以在所述頂層Ge層內形成所述P型溝槽和所述N型溝槽。