专利名称：基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器及其利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种左手非线性传输线倍频器及其利记博彩app，尤其涉及一种基于平面 工艺的左手非线性传输线倍频器及其利记博彩app，属于微波电路技术领域。
背景技术：
左手非线性传输线倍频器是一种通过可变电容、电感等无源元件的非线性产生倍 频效果的电路结构。该结构由单个或若干个传输线单元构成，每个单元由串联的可变电容 和并联电感构成。与之相对应，传统的非线性传输线单元由串联电感和并联的可变电容构 成。相比于传统的非线性传输线，这种左手结构的非线性传输线工作频率更高，适合于微波 及毫米波，甚至亚毫米波领域。传统的左手非线性传输线的利记博彩app是，在绝缘衬底上将分立元件通过导线或键 合线互连起来，并且需要偏置电路、输入波导及输出波导等外围设备。通过这种方法实现的 非线性传输线结构复杂，不能批量加工，严重制约了左手非线性传输线的集成度，提高了生 产成本。
发明内容
本发明针对通过传统的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app实现的非线性传输 线结构复杂，不能批量加工，严重制约了左手非线性传输线的集成度，提高了生产成本的不 足，提供了一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器及其利记博彩app。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种基于平面工艺的左手非线性传输 线倍频器的利记博彩app包括以下步骤步骤10 在半绝缘衬底上制得肖特基变容二极管，所述肖特基变容二极管包括设 置于所述半绝缘衬底上的重掺杂N型层，设置于所述重掺杂N型层上的N型层和下电极，设 置于所述N型层上的上电极，所述N型层在所述重掺杂N型层上形成台面结构，所述重掺杂 N型层在所述半绝缘衬底上形成台面结构；步骤20 在所述半绝缘衬底上通过蒸发金属形成电容的下电极和电感的埋层引 线.
一入 ，步骤30 在形成电容的下电极和电感的埋层引线后的半绝缘衬底上淀积形成介 质层；步骤40 通过刻蚀所述肖特基变容二极管上电极、肖特基变容二极管下电极、电 容的下电极和电感的埋层引线处的介质层，形成窗口 ；步骤50 通过电镀金属形成电容的上电极、螺旋电感以及连接线。进一步，所述步骤10具体包括步骤IOa 在半绝缘衬底上通过外延生长形成重掺杂N型层；步骤IOb 在所述重掺杂N型层上通过外延生长形成N型层；步骤IOc 通过刻蚀减小在所述重掺杂N型层上的N型层的面积，使得所述N型层在所述重掺杂N型层上形成台面结构；步骤IOd 在所述重掺杂N型层和N型层上通过蒸发金属形成下电极和上电极；步骤IOe 通过刻蚀减小在所述半绝缘衬底上的重掺杂N型层的面积，使得所述重 掺杂N型层在所述半绝缘衬底上形成台面结构，从而制得肖特基变容二极管。进一步，所述步骤IOc和步骤IOe中采用的刻蚀方法为湿法刻蚀。进一步，所述湿法刻蚀采用的腐蚀液为Η3Ρ04/Η202/Η20混合溶液，其中，H3PO4, H2O2 和H2O的体积比为2 3 30。进一步，所述步骤IOd中在所述重掺杂N型层上通过蒸发形成下电极的步骤具体 为在所述重掺杂N型层上依次蒸发金属Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au，从而形成Ni/Ge/Au/Ge/ Ni/Au六层金属结构。进一步，所述步骤IOd中在所述N型层上通过蒸发形成上电极的步骤具体为在所 述N型层上依次蒸发金属Ti、Pt和Au，从而形成Ti/Pt/Au三层金属结构。进一步，所述步骤20具体为在所述半绝缘衬底上依次蒸发金属Ti和Au，形成电 容的下电极和电感的埋层引线。进一步，所述步骤30中的介质层为Si3N4介质层。进一步，所述步骤40中采用的刻蚀方法为干法刻蚀。本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下一种基于平面工艺的左手 非线性传输线倍频器由至少一个传输线单元构成，每个传输线单元包括串联相连的肖特基 变容二极管和并联相连的螺旋电感，每个传输线单元的输入端口和输出端口各串联一个隔 直电容。本发明的有益效果是1、本发明基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，采用平面工艺， 易于实施，操作简单。2、本发明基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，易于单片集成， 且集成度高。3、本发明基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，电路稳定性好， 可靠性高。
图1为本发明实施例基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app流程 图；图2为图1中步骤IOa对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图3为图1中步骤IOb对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图4为图1中步骤IOc对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图5为图1中步骤IOd对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图6为图1中步骤IOe对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图7为图1中步骤20对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图8为图1中步骤30对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图9为图1中步骤40对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图10为图1中步骤50对应的左手非线性传输线倍频器的截面示意图；图11为本发明实施例基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。参见图1至图10，本发明实施例提供了一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍 频器的利记博彩app，所述利记博彩app包括以下步骤步骤10 在半绝缘衬底101上制得肖特基变容二极管113，所述肖特基变容二极管 113包括设置于所述半绝缘衬底101上的重掺杂N型层102，设置于所述重掺杂N型层102 上的N型层103和下电极105，设置于所述N型层103上的上电极104，所述N型层103在 所述重掺杂N型层102上形成台面结构，所述重掺杂N型层102在所述半绝缘衬底101上 形成台面结构。所述步骤10具体包括步骤IOa 在半绝缘衬底101上通过外延生长形成重掺杂N型层102。步骤IOb 在所述重掺杂N型层102上通过外延生长形成N型层103。步骤IOc 通过刻蚀减小在所述重掺杂N型层102上的N型层103的面积，使得所 述N型层103在所述重掺杂N型层102上形成台面结构。采用的刻蚀方法为湿法刻蚀。所述湿法刻蚀采用的腐蚀液为Η3Ρ04/Η202/Η20混合 溶液。所述Η3Ρ04/Η202/Η20混合溶液中Η3Ρ04、Η202 *Η20的体积比为2 3 30。步骤IOd 在所述重掺杂N型层102和N型层103上通过蒸发金属形成下电极105 和上电极104。在所述重掺杂N型层102上通过蒸发形成下电极105的步骤具体为在所述重掺 杂N型层102上依次蒸发金属Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au，从而形成Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au六 层金属结构，其中，Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au六层金属的厚度之比Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au = 4 4 66 8 3 220。在本实施例中，所述Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au六层金属的厚度 依次为 40 、40 、660 、80 、30 和 2200 。在所述N型层103上通过蒸发形成上电极104的步骤具体为在所述N型层103 上依次蒸发金属Ti、Pt和Au，从而形成Ti/Pt/Au三层金属结构，其中，Ti、Pt和Au三层金 属的厚度之比Ti/Pt/Au = 1 1 12。在本实施例中，所述Ti、Pt和Au三层金属的厚度 依次为 250 、250 和 3000 。步骤IOe 通过刻蚀减小在所述半绝缘衬底101上的重掺杂N型层102的面积，使 得所述重掺杂N型层102在所述半绝缘衬底101上形成台面结构，从而制得肖特基变容二 极管113。采用的刻蚀方法为湿法刻蚀。所述湿法刻蚀采用的腐蚀液为Η3Ρ04/Η202/Η20混合 溶液。所述Η3Ρ04/Η202/Η20混合溶液中Η3Ρ04、Η202 *Η20的体积比为2 3 30。步骤20 在所述半绝缘衬底101上通过蒸发金属形成电容的下电极106和电感的 埋层引线107。在所述半绝缘衬底101上依次蒸发金属Ti和Au，从而形成Ti/Au双层金属结构，即形成电容的下电极103和电感的埋层引线107。步骤30 在形成电容的下电极106和电感的埋层引线107后的半绝缘衬底101上 淀积形成介质层108。所述介质层108为Si3N4介质层。步骤40 通过刻蚀所述肖特基变容二极管上电极104、肖特基变容二极管下电极 105、电容的下电极和电感的埋层引线处的介质层108，形成窗口 109。采用的刻蚀方法为干法刻蚀。步骤50 通过电镀金属形成电容的上电极110、螺旋电感111以及连接线112。通过电镀金属Au从而形成电容的上电极110、螺旋电感111以及连接线112。图11为本发明实施例基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的结构示意图。 如图11所示，所述倍频器由至少一个传输线单元构成，每个传输线单元包括串联相连的肖 特基变容二极管113和并联相连的螺旋电感111，为了抑制直流信号，提高谐波转换效率， 每个传输线单元的输入端口和输出端口各串联一个隔直电容。本发明实施例提供的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，采用 平面工艺，易于实施，操作简单；易于单片集成，且集成度高；电路稳定性好，可靠性高。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特征在于，所述制作 方法包括以下步骤步骤10 在半绝缘衬底(101)上制得肖特基变容二极管(113)，所述肖特基变容二极管 (113)包括设置于所述半绝缘衬底(101)上的重掺杂N型层(102)，设置于所述重掺杂N型 层(102)上的N型层(103)和下电极(105)，设置于所述N型层(103)上的上电极(104)， 所述N型层(10 在所述重掺杂N型层(10 上形成台面结构，所述重掺杂N型层(102) 在所述半绝缘衬底(101)上形成台面结构；步骤20 在所述半绝缘衬底(101)上通过蒸发金属形成电容的下电极(106)和电感的 埋层引线(107)；步骤30 在形成电容的下电极(106)和电感的埋层引线(107)后的半绝缘衬底(101) 上淀积形成介质层(108)；步骤40:通过刻蚀所述肖特基变容二极管上电极(104)、肖特基变容二极管下电极 (105)、电容的下电极和电感的埋层引线处的介质层(108)，形成窗口(109)；步骤50 通过电镀金属形成电容的上电极(110)、螺旋电感(111)以及连接线(112)。
2.根据权利要求1所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤10具体包括步骤IOa:在半绝缘衬底(101)上通过外延生长形成重掺杂N型层(102)； 步骤IOb 在所述重掺杂N型层(10 上通过外延生长形成N型层(103)； 步骤IOc:通过刻蚀减小在所述重掺杂N型层(10 上的N型层(10 的面积，使得所 述N型层(10 在所述重掺杂N型层(10 上形成台面结构；步骤IOd:在所述重掺杂N型层(102)和N型层(103)上通过蒸发金属形成下电极 (105)和上电极(104)；步骤IOe 通过刻蚀减小在所述半绝缘衬底(101)上的重掺杂N型层(10 的面积，使 得所述重掺杂N型层(10 在所述半绝缘衬底(101)上形成台面结构，从而制得肖特基变 容二极管(113)。
3.根据权利要求2所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤IOc和步骤IOe中采用的刻蚀方法为湿法刻蚀。
4.根据权利要求3所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述湿法刻蚀采用的腐蚀液为H3P04/H202/H20混合溶液，其中，H3P04、H202和H20 的体积比为2 3 30。
5.根据权利要求2所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤IOd中在所述重掺杂N型层(10 上通过蒸发形成下电极(10 的步骤 具体为在所述重掺杂N型层(10 上依次蒸发金属Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au，从而形成Ni/ Ge/Au/Ge/Ni/Au六层金属结构。
6.根据权利要求2所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤IOd中在所述N型层(10 上通过蒸发形成上电极(104)的步骤具体为 在所述N型层(103)上依次蒸发金属11、？丨和411，从而形成11/^/^11三层金属结构。
7.根据权利要求1所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤20具体为在所述半绝缘衬底(101)上依次蒸发金属Ti和Au，形成电容的下电极(106)和电感的埋层引线(107)。
8.根据权利要求1所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤30中的介质层(108)为Si3N4介质层。
9.根据权利要求1所述的基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，其特 征在于，所述步骤40中采用的刻蚀方法为干法刻蚀。
10.一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器，其特征在于，所述倍频器由至少一 个传输线单元构成，每个传输线单元包括串联相连的肖特基变容二极管(113)和并联相连 的螺旋电感(111)，每个传输线单元的输入端口和输出端口各串联一个隔直电容。
全文摘要
本发明涉及一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器及其利记博彩app，属于微波电路技术领域。所述利记博彩app包括以下步骤在半绝缘衬底上制得肖特基变容二极管，包括重掺杂N型层、N型层、下电极和上电极，N型层在重掺杂N型层上形成台面结构，重掺杂N型层在半绝缘衬底上形成台面结构；在半绝缘衬底上形成电容的下电极和电感的埋层引线；淀积形成介质层；通过刻蚀上电极、下电极、电容的下电极和电感的埋层引线处的介质层，形成窗口；形成电容的下电极、螺旋电感以及连接线。本发明基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的利记博彩app，采用平面工艺，易于实施，操作简单；易于单片集成，且集成度高；电路稳定性好，可靠性高。
文档编号H01L27/13GK102088003SQ20091031097
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者张海英, 杨浩, 田超, 董军荣, 黄杰 申请人:中国科学院微电子研究所