[發(fā)明專利]一種用于太赫茲探測器的天線組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310584890.4
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116404396A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫云飛;闕妙玲;陳麗香;孫佳惟
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22
• 代理公司: 北京研展知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16009
• 代理人: 何偉

1.一種用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，包括基于GaNHEMT器件的處理芯片和天線，GaNHEMT的處理芯片和天線場耦合連接；

其中，天線包括源極天線、漏極天線和柵極天線，所述源極天線和漏極天線設(shè)置在柵極兩側(cè)且對稱，且柵極天線連接?xùn)艠O向所述源極天線或漏極天線一側(cè)延伸；

所述基于GaNHEMT器件的處理芯片包括襯底，在襯底一側(cè)依次設(shè)置的成核層、過渡層、緩沖層、插入層、勢壘層、鈍化層；在勢壘層上生長有源電極和漏電極，源電極和漏電極從所述插入層延伸到所述鈍化層；鈍化層上設(shè)置有通孔，勢壘層上設(shè)置有凹槽；通孔和所述凹槽的開口相連通，形成鈍化層和勢壘層的界面；界面包括所述鈍化層遠(yuǎn)離勢壘層的一面、通孔的側(cè)壁、凹槽的側(cè)壁和所述凹槽的底面；在界面上依次生長有阻擋層、介質(zhì)層；阻擋層和界面經(jīng)過氧化處理；凹槽中，生長有柵電極，柵電極部分覆蓋所述介質(zhì)層；介質(zhì)層和所述柵電極上生長有保護(hù)層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述源極天線和漏極天線長為38-58微米，寬均為4-19微米，中間柵極長200-900納米，中間柵極距源極天線和漏極天線的間距均為200-650納米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線組件采用正負(fù)差分輸出方式，相鄰兩個(gè)所述天線組件相對放置，相鄰兩個(gè)所述天線組的中間柵極的兩側(cè)均為3根天線；其中一個(gè)天線組件的源極天線和另一天線組件的漏極天線接到同一電極作為共源極接地；兩個(gè)漏極分別輸出兩個(gè)探測器的太赫茲響應(yīng)光電流或響應(yīng)光電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線組件的工作換位為液氮環(huán)境下77k。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述成核層的材料為AlN，所述成核層的厚度為100-300nm；

所述過渡層的材料為AlGaN，所述過渡層的厚度為200-1000nm；

所述緩沖層的材料為GaN或AlGaN，所述緩沖層的厚度為100-2000nm。

所述勢壘層的材料為AlGaN、InAlN、AlN或者InAlGaN，所述勢壘層的厚度為5-50nm；

所述襯底材料為藍(lán)寶石；所述勢壘層材料為AlGaN；所述柵電極材料為Pt/Au；所述源電極、漏電極材料為Ti/Al/Ni/Au。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線組件集成超半球硅透鏡，所述超半球硅透鏡的直徑為12毫米，延展長度為8.3毫米，所述天線組件集成于所述超半球硅透鏡中心。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線組件集成超半球硅透鏡，所述超半球硅透鏡的直徑為6毫米，延展長度為8.15毫米，所述天線組件集成于所述超半球硅透鏡中心。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線組件集成喇叭直波導(dǎo)，太赫茲波從喇叭直波導(dǎo)入射，至所述天線組件，所述喇叭直波導(dǎo)長度為13.5毫米，波導(dǎo)口為0.56毫米*0.28毫米的矩形口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，所述天線為方形天線。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太赫茲探測器的天線組件，其特征在于，太赫茲光經(jīng)過兩個(gè)離軸拋面鏡的準(zhǔn)直匯聚，聚焦至所述天線組件。