[發(fā)明專利]一種太赫茲異構(gòu)集成芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010523802.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN111682023B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉戈;何月;蔣均
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02;H01L27/06;H03D7/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王曉坤

本申請(qǐng)公開了一種太赫茲異構(gòu)集成芯片，包括：第一鍺化硅基片，T型功率合成電路，兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的待合成電路；待合成電路包括通過微帶線依次連接的電容、電感、第一濾波器、倍頻二極管，且電感嵌于第一鍺化硅基片中，倍頻二極管的一個(gè)焊盤通過微帶線與T型功率合成電路的輸入端相連，倍頻二極管的另一個(gè)焊盤接地。本申請(qǐng)芯片中的基片為第一鍺化硅基片，是一種半導(dǎo)體工藝基片，具有多層層疊的結(jié)構(gòu)，電感嵌于第一鍺化硅基片內(nèi)部，從而有效減小第一鍺化硅基片占用面積，縮小太赫茲異構(gòu)集成芯片的體積；另外，由于第一鍺化硅基片為半導(dǎo)體工藝基片，配合使用的微帶線可低至幾微米，同樣可以降低占用面積，提高太赫茲異構(gòu)集成芯片的集成度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及太赫茲異構(gòu)集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太赫茲異構(gòu)集成芯片。

背景技術(shù)

太赫茲技術(shù)一個(gè)非常重要的交叉前沿領(lǐng)域，在通信、雷達(dá)、天文、醫(yī)學(xué)成像、生物化學(xué)物品鑒定、材料學(xué)、安全檢查等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。

太赫茲波是指0.1～10THz頻率范圍內(nèi)的電磁波，倍頻電路是一種可以在太赫茲頻段實(shí)現(xiàn)頻率變換的電路。目前太赫茲倍頻電路芯片都是基于石英基片，在石英基片的上表面鋪設(shè)各種二極管、濾波器等電路元件，完全依靠微帶線連接。由于石英基片是一種完全實(shí)心單層板狀基片，各種電路元件完全設(shè)置在石英基片的表面，需要較大面積的石英基片進(jìn)行承載，另一方面，與石英基片配合使用的微帶線比較粗，一般在十幾微米，因此微帶線所占用的面積也較大，從而導(dǎo)致整個(gè)基片的體積大，集成度低。在某些特殊場(chǎng)合中對(duì)芯片體積有要求時(shí)，應(yīng)用就會(huì)受到限制。

因此，如何解決上述技術(shù)問題應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種太赫茲異構(gòu)集成芯片，以提高芯片的集成度。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N太赫茲異構(gòu)集成芯片，包括：

第一鍺化硅基片，T型功率合成電路，兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的待合成電路；

所述待合成電路包括通過微帶線依次連接的電容、電感、第一濾波器、倍頻二極管，且所述電感嵌于所述第一鍺化硅基片中，所述倍頻二極管的一個(gè)焊盤通過所述微帶線與所述T型功率合成電路的輸入端相連，所述倍頻二極管的另一個(gè)焊盤接地。

可選的，所述倍頻二極管為GaAs肖特基變?nèi)荻O管。

可選的，還包括：

第二鍺化硅基片，第一輸入結(jié)構(gòu)，第二輸入結(jié)構(gòu)，輸出結(jié)構(gòu)；

所述第一輸入結(jié)構(gòu)包括射頻GSG輸入端、與所述射頻GSG輸入端相連的射頻匹配電路、設(shè)置在所述射頻匹配電路中的隔直無源網(wǎng)路；

所述第二輸入結(jié)構(gòu)包括依次連接的本振輸入端、接地端、第二濾波器、混頻二極管；

所述輸出結(jié)構(gòu)包括中頻濾波匹配電路和中頻GSG輸出端；

所述射頻匹配電路的輸出端和所述混頻二極管的一個(gè)焊盤與所述中頻濾波匹配電路相連。

可選的，所述混頻二極管為APL-0P95混頻二極管。

可選的，所述第二濾波器為CMRCs低通濾波器。

可選的，所述第一濾波器為CMRCs濾波器。

可選的，所述太赫茲異構(gòu)集成芯片采用波端口。

可選的，所述隔直無源網(wǎng)路為工字型隔直無源網(wǎng)路。

本申請(qǐng)所提供的太赫茲異構(gòu)集成芯片，包括：第一鍺化硅基片， T型功率合成電路，兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的待合成電路；所述待合成電路包括通過微帶線依次連接的電容、電感、第一濾波器、倍頻二極管，且所述電感嵌于所述第一鍺化硅基片中，所述倍頻二極管的一個(gè)焊盤通過所述微帶線與所述T型功率合成電路的輸入端相連，所述倍頻二極管的另一個(gè)焊盤接地。