频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺，所述Ge基等离子pin二极管用于制造所述频率可重构天线，该Ge基等离子pin二极管的制备方法包括步骤：选取GeOI衬底，在GeOI衬底内形成隔离区；刻蚀GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；在P型沟槽和N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；在GeOI衬底上形成引线，完成Ge基等离子pin二极管的制备。本发明专利技术提供的可重构天线具有重量轻、结构简单、成本低、频率可快速跳变的特点。

Process for preparing Ge based plasma PIN diode with Frequency Reconfigurable dipole antenna

The preparation process of Ge based plasma PIN diode of the invention provides a frequency reconfigurable dipole antenna, the Ge based plasma PIN diode for manufacturing the frequency reconfigurable antenna, the preparation methods of Ge based plasma PIN diode comprises the following steps: selecting GeOI substrate, forming an isolation region in the GeOI substrate; etching GeOI the substrate formation of P type and N type groove groove; ion formed by the active region and the active region of N type P type injection in type P and type N groove groove; lead formed on GeOI substrate, Ge PIN diode based plasma preparation. The reconfigurable antenna provided by the invention has the advantages of light weight, simple structure, low cost and fast frequency hopping.

【技术实现步骤摘要】
频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺
本专利技术涉及天线
，特别涉及一种用于频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备方法。
技术介绍
近几十年来，无线通信技术飞速发展，在社会生活中的重要性与日俱增，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。天线作为无线通信领域的基本组成部件，用来辐射和接收无线电波。在传输过程中将高频电流或导波转变为自由空间的电磁波，向周围空间辐射。在接收过程中，进行相反的变换。为实现通信、导航、制导、警戒、武器的需求，飞机、舰船、卫星等所需的天线数量越来越多，使得平台上的负载重量不断增加，且搭建天线所需的费用不断上升，同时，各天线之间的电磁干扰也非常大，严重影响系统正常工作。为了减轻平台负载的天线重量、降低成本、减小平台的雷达散射界面、实现良好的电磁兼容等特性，采用可重构天线技术，实现用一个天线实现多个天线的功能。目前采用的频率可重构偶极子天线虽然能够实现频率的可重构但是天线各部分有互耦影响，频率跳变慢，馈源结构复杂，隐身性能不佳，剖面高，集成加工的难度高。
技术实现思路
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术提出一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备方法。具体地，本专利技术提出的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺，该Ge基等离子pin二极管用于制造频率可重构天线，该Ge基等离子pin二极管的制备方法包括步骤：选取GeOI衬底，在所述GeOI衬底内形成隔离区；刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；在所述P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；在所述GeOI衬底上形成引线，完成所述Ge基等离子pin二极管的制备；所述频率可重构天线包括：Ge基GeOI半导体基片(1)；固定在所述Ge基GeOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、同轴馈线(4)、第一直流偏置线(5)、第二直流偏置线(6)、第三直流偏置线(7)、第四直流偏置线(8)、第五直流偏置线(9)、第六直流偏置线(10)、第七直流偏置线(11)、第八直流偏置线(12)；所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个Ge基等离子pin二极管串；所述第一直流偏置线(5)，所述第二直流偏置线(6)，所述第三直流偏置线(7)，所述第四直流偏置线(8)，所述第五直流偏置线(9)，所述第六直流偏置线(10)，所述第七直流偏置线(11)及所述第八直流偏置线(12)采用化学气相淀积的方法固定于所述Ge基GeOI半导体基片(1)上，其材料为铜、铝或经过掺杂的多晶硅中的任意一种。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，GeOI衬底内形成隔离区，包括：在所述GeOI衬底表面形成第一保护层；利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以形成隔离槽；填充所述隔离槽以形成所述隔离区。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，刻蚀GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，包括：在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述GeOI衬底以形成所述P型沟槽和所述N型沟槽。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，在P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区，包括：对所述P型沟槽和所述N型沟槽进行离子注入以形成第一P型有源区和第一N型有源区，所述第一N型有源区为沿离子扩散方向距所述N型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域；所述第一P型有源区为沿离子扩散方向距所述P型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域；利用多晶硅填充所述P型沟槽和所述N型沟槽；平整化处理所述GeOI衬底后，在所述GeOI衬底上形成多晶硅层；光刻所述多晶硅层，并采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽所在位置分别注入P型杂质和N型杂质以形成第二P型有源区和第二N型有源区且同时形成P型接触区和N型接触区；去除光刻胶；利用湿法刻蚀去除所述P型接触区和所述N型接触区以外的所述多晶硅层。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，在GeOI衬底上形成引线，包括：在所述GeOI衬底上生成二氧化硅；利用退火工艺激活所述P型有源区和所述N型有源区中的杂质；在P型接触区和N型接触区光刻引线孔以形成引线；钝化处理并光刻PAD以形成所述Ge基等离子pin二极管。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，所述第一天线臂(2)包括依次串接的第一Ge基等离子pin二极管串(w1)、第二Ge基等离子pin二极管串(w2)及第三Ge基等离子pin二极管串(w3)。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，所述第二天线臂(3)包括依次串接的第四Ge基等离子pin二极管串(w4)、第五Ge基等离子pin二极管串(w5)及第六Ge基等离子pin二极管串(w6)。在本专利技术提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺中，所述同轴馈线(4)的内芯线焊接于所述第一天线臂(2)的金属片，所述第一天线臂(2)的金属片与直流偏置线(5)相连；所述同轴馈线(4)的屏蔽层焊接于所述第二天线臂(3)的金属片，所述第二天线臂(3)的金属片与第二直流偏置线(6)相连；所述第一直流偏置线(5)、第二直流偏置线(6)均与直流偏置电压的负极相连，以形成公共负极。由上可知，本专利技术提供的一种用于频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺，该制备工艺P区与N区采用了基于刻蚀的GeOI深槽刻蚀的多晶硅镶嵌工艺，该工艺能够提供突变结pi与ni结，并且能够有效地提高pi结、ni结的结深，使固态等离子体的浓度和分布的可控性增强。本专利技术制备的应用于固态等离子可重构天线的Ge基等离子pin二极管采用了一种基于刻蚀的GeOI深槽介质隔离工艺，有效地提高了器件的击穿电压，抑制了漏电流对器件性能的影响。此外，本专利技术提供的基于Ge基等离子pin二极管的频率可重构偶极子天线体积小、剖面低，结构简单、易于加工；采用同轴电缆作为馈源，无复杂馈源结构；pin二极管作为天线的基本组成单元，只需通过控制其导通或断开，即可实现频率的可重构。附图说明为了更清晰地说明本专利技术或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种频率可重构偶极子天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种频率可重构偶极子天线结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种Ge基等离子pin二极管结构示意图；图4a-图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率可重构天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺，其特征在于，所述Ge基等离子pin二极管用于制造所述频率可重构天线，所述Ge基等离子pin二极管的制备方法包括步骤：选取GeOI衬底，在所述GeOI衬底内形成隔离区；刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；在所述P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；在所述GeOI衬底上形成引线，完成所述Ge基等离子pin二极管的制备；所述频率可重构天线包括：Ge基GeOI半导体基片(1)；固定在所述Ge基GeOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、同轴馈线(4)、第一直流偏置线(5)、第二直流偏置线(6)、第三直流偏置线(7)、第四直流偏置线(8)、第五直流偏置线(9)、第六直流偏置线(10)、第七直流偏置线(11)、第八直流偏置线(12)；所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个Ge基等离子pin二极管串；所述第一直流偏置线(5)，所述第二直流偏置线(6)，所述第三直流偏置线(7)，所述第四直流偏置线(8)，所述第五直流偏置线(9)，所述第六直流偏置线(10)，所述第七直流偏置线(11)及所述第八直流偏置线(12)采用化学气相淀积的方法固定于所述Ge基GeOI半导体基片(1)上，其材料为铜、铝或经过掺杂的多晶硅中的任意一种。...

【技术特征摘要】
1.一种频率可重构天线的Ge基等离子pin二极管的制备工艺，其特征在于，所述Ge基等离子pin二极管用于制造所述频率可重构天线，所述Ge基等离子pin二极管的制备方法包括步骤：选取GeOI衬底，在所述GeOI衬底内形成隔离区；刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽；在所述P型沟槽和所述N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；在所述GeOI衬底上形成引线，完成所述Ge基等离子pin二极管的制备；所述频率可重构天线包括：Ge基GeOI半导体基片(1)；固定在所述Ge基GeOI半导体基片(1)上的第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、同轴馈线(4)、第一直流偏置线(5)、第二直流偏置线(6)、第三直流偏置线(7)、第四直流偏置线(8)、第五直流偏置线(9)、第六直流偏置线(10)、第七直流偏置线(11)、第八直流偏置线(12)；所述第一天线臂(2)和所述第二天线臂(3)分别设置于所述同轴馈线(4)的两侧且包括多个Ge基等离子pin二极管串；所述第一直流偏置线(5)，所述第二直流偏置线(6)，所述第三直流偏置线(7)，所述第四直流偏置线(8)，所述第五直流偏置线(9)，所述第六直流偏置线(10)，所述第七直流偏置线(11)及所述第八直流偏置线(12)采用化学气相淀积的方法固定于所述Ge基GeOI半导体基片(1)上，其材料为铜、铝或经过掺杂的多晶硅中的任意一种。2.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在所述GeOI衬底内形成隔离区，包括：在所述GeOI衬底表面形成第一保护层；利用光刻工艺在所述第一保护层上形成第一隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在所述第一隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第一保护层及所述GeOI衬底以形成隔离槽；填充所述隔离槽以形成所述隔离区。3.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，刻蚀所述GeOI衬底形成P型沟槽和N型沟槽，包括：在所述GeOI衬底表面形成第二保护层；利用光刻工艺在所述第二保护层上形成第二隔离区图形；利用干法刻蚀工艺在所述第二隔离区图形的指定位置处刻蚀所述第二保护层及所述GeOI衬底以形成所述P型沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓雪，张亮，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61