SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法。該方法包括：選取SiGeOI襯底；在SiGeOI襯底上按照套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串；制作直流偏置線以連接SPiN二極管串與直流偏置電源；制作SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒及第二SPiN二極管套筒；制作同軸饋線以連接SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒及第二SPiN二極管套筒，最終形成套筒偶極子天線。本發明專利技術實施例的套筒偶極子天線，通過金屬直流偏置線控制SPiN二極管導通，形成等離子天線臂及套筒長度的可調，從而實現天線工作頻率的可重構，具有易集成、可隱身、頻率可快速跳變的特點。

Method for preparing SiGe baseband reconfigurable dipole antenna

The invention relates to a method for preparing a SiGe baseband reconfigurable dipole antenna. The method includes: selecting a SiGeOI substrate; on SiGeOI substrate according to the structure of sleeve dipole antenna made of a plurality of SPiN diode string; making the DC bias lines to connect the SPiN power diode in series with DC bias; SPiN diode antenna arm, the first SPiN and second SPiN diode diode socket sleeve; making a coaxial feeder to connect SPiN diode antenna arm first, SPiN diode and two diode SPiN sleeve sleeve, eventually forming sleeve dipole antenna. The sleeve dipole antenna is the embodiment of the invention, the metal line DC bias control SPiN diode conduction, forming a plasma antenna arm and sleeve length is adjustable, so as to realize the operating frequency of the antenna with reconfigurable, easy integration, the characteristics of stealth and frequency hopping can be fast.

【技術實現步驟摘要】
SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法
本專利技術屬于半導體
，具體涉及一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法。
技術介紹
在天線技術發展迅猛的今天，傳統的套筒單極子天線以其寬頻帶、高增益、結構簡單、饋電容易且縱向尺寸、方位面全向等諸多優點廣泛應用于車載、艦載和遙感等通信系統中。但是普遍使用的套筒單極子天線的電特征不僅依賴于套筒結構，且與地面有很大的關系，這就很難滿足艦載通信工程中架高天線對寬頻帶和小型化的需求。套筒偶極子天線是天線輻射體外加上了一個與之同軸的金屬套筒而形成的振子天線。套筒天線在加粗振子的同時，引入不對稱饋電，起到了類似電路中參差調諧的作用，進而更有效地展寬了阻抗帶寬。同時，為突破傳統天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統需求和復雜多變的應用環境，可重構天線的概念得到重視并獲得發展。可重構微帶天線因其體積小，剖面低等優點成為可重構天線研究的熱點。基于此，可重構的套筒偶極子天線成為當前市場前景較好的產品之一。隨著微電子技術的發展，采用半導體材料制作可重構天線已經成為當前技術發展的趨勢。因此，如何采用半導體工藝技術設計出結構簡單，易于實現的頻率可重構的套筒偶極子天線，是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的上述問題，本專利技術提供了一種SPiN二極管可重構等離子套筒偶極子天線。本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：本專利技術的實施例提供了一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法，其中，所述天線包括半導體基片、SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒、第二SPiN二極管套筒、同軸饋線、直流偏置線；其中，所述制備方法包括：選取SiGeOI襯底；在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串；制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源；制作所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒；制作所述同軸饋線以連接所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。在本專利技術的一個實施例中，在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串，包括：(a)在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構設置隔離區；(b)刻蝕所述SiGeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；(c)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內采用離子注入形成第一P型有源區和第一N型有源區；(d)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入在所述SiGeOI襯底的頂層SiGe內形成第二P型有源區和第二N型有源區；(e)在所述SiGeOI襯底上形成引線以形成橫向SPiN二極管；(f)光刻PAD以實現多個所述橫向SPiN二極管的串行連接從而形成多個所述SPiN二極管串。在本專利技術的一個實施例中，步驟(a)包括：(a1)在所述SiGeOI襯底表面形成第一保護層；(a2)利用光刻工藝在所述第一保護層上形成第一隔離區圖形；(a3)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述SiGeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述SiGeOI襯底的頂層SiGe的厚度；(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區。在本專利技術的一個實施例中，步驟(c)包括：(c1)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型溝槽的內壁形成氧化層；(c2)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述P型溝槽和所述N型溝槽內壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內壁的平整化；(c3)對所述P型溝槽和所述N型溝槽進行離子注入以形成所述第一P型有源區和所述第一N型有源區。在本專利技術的一個實施例中，所述第一N型有源區為沿離子擴散方向距所述N型溝槽側壁和底部深度小于1微米的區域，所述第一P型有源區為沿離子擴散方向距所述P型溝槽側壁和底部深度小于1微米的區域。在本專利技術的一個實施例中，步驟(d)，包括：(d1)利用多晶硅填充所述P型溝槽和N型溝槽以形成P+區(27)和N+區(26)；(d2)平整化處理所述SiGeOI襯底后，在所述SiGeOI襯底上形成多晶硅層；(d3)光刻所述多晶硅層，并采用帶膠離子注入的方法對所述P+區(27)和所述N+區(26)注入P型雜質和N型雜質以形成第二P型有源區和第二N型有源區且同時形成P型接觸區和N型接觸區；(d4))去除光刻膠；(d5)利用濕法刻蝕去除P型電極和N型電極以外的所述多晶硅。在本專利技術的一個實施例中，步驟(e)包括：在所述SiGeOI襯底上生成二氧化硅；利用退火工藝激活所述P型有源區和N型有源區中的雜質；在所述P+區(27)和所述N+區(26)光刻引線孔以形成引線。在本專利技術的一個實施例中，制備直流偏置線，包括：利用CVD工藝采用銅、鋁或者高摻雜的多晶硅制備形成所述直流偏置線。在本專利技術的一個實施例中，所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒均包括串行連接的相同個數的所述SPiN二極管串，且對應位置的所述SPiN二極管串包括相同個數的橫向SPiN二極管。在本專利技術的一個實施例中，制作所述同軸饋線，包括：將所述同軸饋線的內芯線連接至所述SPiN二極管天線臂且將所述同軸饋線的外導體連接至所述第一SPiN二極管套筒與所述第二SPiN二極管套筒。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：本專利技術制備的基于SiGe基SPiN二極管的頻率可重構套筒偶極子天線，體積小、剖面低，結構簡單、易于加工、無復雜饋源結構、頻率可快速跳變，且天線關閉時將處于電磁波隱身狀態，可用于各種跳頻電臺或設備；由于其所有組成部分均在半導體基片一側，為平面結構，易于組陣，可用作相控陣天線的基本組成單元。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的一種SPiN二極管串的制備方法示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的一種橫向SPiN二極管的結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的一種SPiN二極管串的結構示意圖；以及圖6a-圖6s為本專利技術實施例的一種橫向SPiN二極管的制備方法示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例一請參見圖1，圖1為本專利技術實施例提供的一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的結構示意圖。該天線包括半導體基片1、SPiN二極管天線臂2、第一SPiN二極管套筒3、第二SPiN二極管套筒4、同軸饋線5、直流偏置線9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19；所述SPiN二極管天線臂2、所述第一SPiN二極管套筒3、所述第二SPiN二極管套筒4及所述直流偏置線9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19均制作于所述半導體基片1上；所述SPiN二極管天線臂2與所述第一SPiN二極管套筒3及所述第二SPiN二極管套筒4通過所述同軸饋線5連接，所述同軸饋線5的內芯線7連接所述SPiN二極管天線臂2且所述同軸饋線5的外導體8連接所述第一SPiN二極管套筒3及所述第二SPiN二極管套筒4；其中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法，其特征在于，所述天線包括SiGeOI襯底、SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒、第二SPiN二極管套筒、同軸饋線、直流偏置線；其中，所述制備方法包括：選取SiGeOI襯底；在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串；制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源；制作所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒；制作所述同軸饋線以連接所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。

【技術特征摘要】
1.一種SiGe基頻率可重構套筒偶極子天線的制備方法，其特征在于，所述天線包括SiGeOI襯底、SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒、第二SPiN二極管套筒、同軸饋線、直流偏置線；其中，所述制備方法包括：選取SiGeOI襯底；在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串；制作直流偏置線以連接所述SPiN二極管串與直流偏置電源；制作所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒；制作所述同軸饋線以連接所述SPiN二極管天線臂、所述第一SPiN二極管套筒及所述第二SPiN二極管套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。2.根據權利要求2所述的制備方法，在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構制作多個SPiN二極管串，包括：(a)在所述SiGeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結構設置隔離區；(b)刻蝕所述SiGeOI襯底形成P型溝槽和N型溝槽；(c)在所述P型溝槽和所述N型溝槽內采用離子注入形成第一P型有源區和第一N型有源區；(d)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入在所述SiGeOI襯底的頂層SiGe內形成第二P型有源區和第二N型有源區；(e)在所述SiGeOI襯底上形成引線以形成橫向SPiN二極管；(f)光刻PAD以實現多個所述橫向SPiN二極管的串行連接從而形成多個所述SPiN二極管串。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)包括：(a1)在所述SiGeOI襯底表面形成第一保護層；(a2)利用光刻工藝在所述第一保護層上形成第一隔離區圖形；(a3)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護層及所述SiGeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述SiGeOI襯底的頂層SiGe的厚度；(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區。4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)包括：(c1)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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張亮，左瑜，
申請(專利權)人：西安科銳盛創新科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西,61