一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间相位调制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间外部相位调制器。该器件将具有快速响应的高电子迁移率晶体管与新型人工电磁媒质谐振结构相结合，使其具备对自由空间传播的太赫兹波进行快速调相的能力。本调制器是由半导体材料衬底、HEMT外延层、周期人工金属电磁谐振结构以及套接电路组成，通过加载的电压信号控制HEMT外延层中二维电子气的浓度，由此改变人工电磁媒质谐振结构的电磁谐振模式，从而对太赫兹波实现相位调制。该相位调制器可以在很大的带宽内实现90度以上的相位调制深度，最大相位调制深度可达140度左右。并且该器件结构简单、易于加工、调制速度快且使用方便，易于封装。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间相位调制器
该专利技术属于电磁功能器件
，重点针对太赫兹波段的快速动态功能器件。
技术介绍
而作为太赫兹通信系统中最为关键的核心技术之一，太赫兹波动态功能器件—太赫兹外部调制器如今成为太赫兹科学技术研究领域的重点。由于太赫兹波段功能器件要求的尺寸在微米甚至纳米量级，这使得微波波段的通信器件无法直接应用于太赫兹波段。从2004年开始，在Nature/Science等国际自然科学顶级刊物陆续刊登了多篇太赫兹波外部调制器的文章，其内容包括基于参杂硅基、砷化镓基、相变材料基以及石墨烯等与人工电磁媒质(Metamaterials)相结合，利用外加温度、光照、电场等的激励方式来实现太赫兹波的调制。近年来随着半导体材料及技术的发展，高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT)展现出了卓越的表现，并已成功运用至探测器、放大器等领域，HEMT的出现为太赫兹快速响应动态器件提供了新的发展思路。高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT)是一种利用存在于调制参杂异质结中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间相位调制器，该调制器包括：半导体衬底，位于半导体衬底上的外延层，位于外延层上的调制单元阵列、正电极、负电极；所述调制单元阵列中的每个调制单元包括：源级谐振器、漏极谐振器、栅极连接线、半导体掺杂异质结构；其中漏极谐振器与源极谐振器结构完全相同，包括：金属半圆环、“T”形金属馈线，其中“T”形金属馈线由横向枝节和纵向枝节组成，所述“T”形金属馈线的纵向枝节从金属半圆环顶部由外向内贯穿半圆环；漏极谐振器与源极谐振器半圆环开口相对并对称设置于栅极连接线的两侧，在漏极谐振器与源级谐振器半圆环末端的下部设置有半导体掺杂异质结构，用以连接漏极谐振器与源极谐振器，该半导...

【技术特征摘要】
1.一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间相位调制器，该调制器包括：半导体衬底，位于半导体衬底上的外延层，位于外延层上的调制单元阵列、正电极、负电极；所述调制单元阵列中的每个调制单元包括：源级谐振器、漏极谐振器、栅极连接线、半导体掺杂异质结构；其中漏极谐振器与源极谐振器结构完全相同，包括：金属半圆环、“T”形金属馈线，其中“T”形金属馈线由横向枝节和纵向枝节组成，所述“T”形金属馈线的纵向枝节从金属半圆环顶部由外向内贯穿半圆环；漏极谐振器与源极谐振器半圆环开口相对并对称设置于栅极连接线的两侧，在漏极谐振器与源级谐振器半圆环末端的下部设置有半导体掺杂异质结构，用以连接漏极谐振器与源极谐振器，该半导体掺杂异质结构同时位于栅极连接线的下部；所述调制单元阵列中每行阵元共用同一根栅极连接线，各行的栅极连接线连接同一负电极；所述每行调制单元中漏极谐振器的“T”形金属馈线横向枝节依次连通，并连接正电极；所述每行调制单元中源极谐振器的“T”形金属馈线横向枝节依次连通，并连接正电极。2.如权利要求1所述的一种基于高电子迁移率晶体管太赫兹空间相位调制器，其特征在于所述漏极谐振器和源极谐振器的末...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梅，
申请(专利权)人：南京誉凯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32