[發明專利]一種用于環形天線的GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管的制備方法

有效

• 申請號: 201611184324.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106783595B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權）人: 琦星智能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/04
• 代理公司: 33264 寧波高新區永創智誠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孫青松

本發明涉及一種用于環形天線的GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管的制備方法，該制備方法包括：選取GeOI襯底；刻蝕所述GeOI襯底的頂層Ge層以在所述頂層Ge層內形成第一溝槽和第二溝槽；在所述第一溝槽和所述第二溝槽內淀積GaAs材料；利用離子注入工藝對所述第一溝槽內的GaAs材料進行P型離子注入形成P型有源區，對所述第二溝槽內的GaAs材料進行N型離子注入形成N型有源區；在所述P型有源區和所述N型有源區表面形成引線孔并濺射金屬形成所述GaAs/Ge/GaAs異質結構的SPIN二極管。本發明實施例利用深槽隔離技術及離子注入工藝能夠制備并提供適用于形成固態等離子天線的高性能基于GaAs/Ge/GaAs異質SPIN二極管。

技術領域

本發明涉及半導體器件制造技術領域，特別涉及一種用于環形天線的GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管的制備方法。

背景技術

近年來，無線通信技術得到飛速發展，系統對天線性能的要求越來越高。大容量、多功能、超寬帶是目前無線通信系統發展的重要方向。但是，隨著使用天線數目的增加，通信系統的整體成本和重量也隨之增加，而且會帶來電磁兼容方面的問題。技術相對成熟的相控陣天線又存在饋電網絡復雜、需增加移相器以及由此造成的高成本和高技術難度等缺點?？芍貥嬏炀€在這種背景下營運而生。

可重構天線就是采用同一個天線或天線陣，通過引入開關器件控制天線的輻射結構來實現工作模式的轉換，使其具有多個天線的功能。這種天線能夠根據應用需求改變其關鍵特性參數，如工作頻率、輻射方向圖、極化方式、雷達散射截面和輸入阻抗等，具有不用人工干預，便于控制等特點?？芍貥嬏炀€為天線技術的發展帶來了一次革命，為提高無線通信系統容量、擴展系統功能、增加系統工作帶寬、實現軟件無線電等方面提供重要的技術保障，將對無線通信技術帶來深遠的影響。

目前，市面上有一類頻率可重構天線，其重要構成部件SPIN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SPIN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SPIN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合適材料的二極管串以應用于環形頻率可重構天線，是亟待解決的問題。

發明內容

因此，為解決現有技術存在的技術缺陷和不足，本發明提出一種用于環形天線的GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管的制備方法。

具體的，本發明實施例提供一種用于環形天線的GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管的制備方法，所述GaAs/Ge/GaAs異質SPiN二極管用于制作可重構環形天線，所述環形天線包括：半導體基片(1)；介質板(2)；第一等離子SPIN二極管環(3)、第二等離子SPIN二極管環(4)、第一直流偏置線(5)及第二直流偏置線(6)，均設置于所述半導體基片(1)上；耦合式饋源(7)，設置于所述介質板(2)上；所述第一SPIN二極管環(3)、所述第二SPIN二極管環(4)、所述第一直流偏置線(5)及所述第二直流偏置線(6)均采用半導體工藝制作在所述半導體基片(1)上。

所述制備方法包括步驟：

(a)選取GeOI襯底；

(b)刻蝕所述GeOI襯底的頂層Ge層以在所述頂層Ge層內形成第一溝槽和第二溝槽；

(c)在所述第一溝槽和所述第二溝槽內淀積GaAs材料；

(d)利用離子注入工藝對所述第一溝槽內的GaAs材料進行P型離子注入形成P型有源區，對所述第二溝槽內的GaAs材料進行N型離子注入形成N型有源區；