[發(fā)明專利]基于AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基可重構(gòu)偶極子天線的制備方法

在審

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• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106876872A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹曉雪;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q5/321;H01L21/84;H01L21/329
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司61221
• 代理人: 劉長春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基可重構(gòu)偶極子天線的制備方法。

背景技術(shù)

在天線技術(shù)發(fā)展迅猛的今天，新一代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢包括實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)多個(gè)無線系統(tǒng)之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)有限的頻譜資源的有效利用，獲得對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力等。為突破傳統(tǒng)天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統(tǒng)需求和復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境，可重構(gòu)天線的概念得到重視并獲得發(fā)展。可重構(gòu)微帶天線因其體積小，剖面低等優(yōu)點(diǎn)成為可重構(gòu)天線研究的熱點(diǎn)。

隨著無線系統(tǒng)向大容量、多功能、多頻段/超寬帶方向的發(fā)展，不同通信系統(tǒng)相互融合，使得在同一平臺(tái)上搭載的信息子系統(tǒng)數(shù)量增加，天線數(shù)量也相應(yīng)增加，但天線數(shù)量的增加對通信系統(tǒng)的電磁兼容性、成本、重量等方面有較大的負(fù)面影響。因此，無線通信系統(tǒng)要求天線能根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境來改變其電特性，即實(shí)現(xiàn)天線特性的“可重構(gòu)”。可重構(gòu)天線具有多個(gè)天線的功能，減少了系統(tǒng)中天線的數(shù)量。其中，可重構(gòu)微帶天線因其體積較小，剖面低等優(yōu)點(diǎn)受到可重構(gòu)天線研究領(lǐng)域的關(guān)注。

目前的頻率可重構(gòu)微帶天線的各部分有互耦影響，頻率跳變慢，饋源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隱身性能不佳，剖面高，集成加工的難度高等問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基可重構(gòu)偶極子天線的制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基可重構(gòu)偶極子天線的制備方法，其中，所述可重構(gòu)偶極子天線包括：GeOI襯底、第一天線臂、第二天線臂、同軸饋線以及直流偏置線；所述制備方法包括：

選取GeOI襯底；

在所述GeOI襯底上制作AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基SPiN二極管；

由多個(gè)所述AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基SPiN二極管依次首尾相連形成SPiN二極管串；

由多個(gè)所述SPiN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(gòu)偶極子天線。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述GeOI襯底上制作AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的Ge基SPiN二極管，包括：

(a)選取GeOI襯底，并在所述GeOI襯底內(nèi)設(shè)置隔離區(qū)；

(b)刻蝕所述GeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；

(c)氧化所述P型溝槽和所述N型溝槽以使所述P型溝槽和所述N型溝槽的內(nèi)壁形成氧化層；

(d)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)壁的平整化；

(e)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)淀積AlAs材料，并對所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)的AlAs材料進(jìn)行離子注入形成P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；

(f)在整個(gè)襯底表面生成SiO₂材料；利用退火工藝激活所述P型有源區(qū)及所述N型有源區(qū)中的雜質(zhì)；

(g)在所述P型有源區(qū)和所述N型有源區(qū)表面形成引線，以完成所述AlAs/Ge/AlAs結(jié)構(gòu)的基等離子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(hù)層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成第一隔離區(qū)圖形；

(a3)利用干法刻蝕工藝，在所述第一隔離區(qū)圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護(hù)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(qū)。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，步驟(b)包括：

(b1)在所述GeOI襯底表面形成第二保護(hù)層；

(b2)利用光刻工藝在所述第二保護(hù)層上形成第二隔離區(qū)圖形；

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

其中，步驟(e)包括：

(e1)利用MOCVD工藝，在所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)及整個(gè)襯底表面淀積AlAs材料；

(e2)利用CMP工藝，平整化處理GeOI襯底后，在GeOI襯底上形成AlAs層；