本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的制備方法。

背景技術(shù)：

在天線技術(shù)發(fā)展迅猛的今天，傳統(tǒng)的套筒單極子天線以其寬頻帶、高增益、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、饋電容易且縱向尺寸、方位面全向等諸多優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于車載、艦載和遙感等通信系統(tǒng)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(jié)構(gòu)，且與地面有很大的關(guān)系，這就很難滿足艦載通信工程中架高天線對(duì)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(gè)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(shí)，引入不對(duì)稱饋電，起到了類似電路中參差調(diào)諧的作用，進(jìn)而更有效地展寬了阻抗帶寬。同時(shí)，為突破傳統(tǒng)天線固定不變的工作性能難以滿足多樣的系統(tǒng)需求和復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境，可重構(gòu)天線的概念得到重視并獲得發(fā)展?？芍貥?gòu)微帶天線因其體積小，剖面低等優(yōu)點(diǎn)成為可重構(gòu)天線研究的熱點(diǎn)。基于此，可重構(gòu)的套筒偶極子天線成為當(dāng)前市場(chǎng)前景較好的產(chǎn)品之一。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用半導(dǎo)體材料制作可重構(gòu)天線已經(jīng)成為當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，如何采用半導(dǎo)體工藝技術(shù)設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的頻率可重構(gòu)的套筒偶極子天線，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種SPiN二極管可重構(gòu)等離子套筒偶極子天線。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的制備方法，其中，所述套筒偶極子天線包括GaAs襯底材料、天線臂、套筒、同軸饋線、直流偏置線；其中，所述制備方法包括：

選取GeOI襯底；

在所述GeOI襯底表面生長(zhǎng)GaAs材料；

在所述GaAs材料上按照所述套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)制作多個(gè)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；

利用多個(gè)所述SPiN二極管串制作所述天線臂和所述套筒；

制作所述同軸饋線以連接所述天線臂及所述套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述GaAs材料上按照所述套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)制作多個(gè)SPiN二極管串，包括：

(a)在所述GaAs材料及所述GeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)設(shè)置隔離區(qū)；

(b)刻蝕所述GaAs材料形成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(nèi)采用離子注入形成第一P型有源區(qū)和第一N型有源區(qū)；

(d)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入工藝在所述GaAs材料內(nèi)形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū)；

(e)在所述GaAs材料表面形成引線以形成橫向SPiN二極管；

(f)光刻PAD以實(shí)現(xiàn)多個(gè)所述橫向SPiN二極管的串行連接從而形成多個(gè)所述SPiN二極管串。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(a)包括：

(a1)在所述GaAs材料表面形成第一保護(hù)層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成第一隔離區(qū)圖形；

(a3)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區(qū)圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護(hù)層、所述GaAs材料及所述GeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述GaAs材料的厚度；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區(qū)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(nèi)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(nèi)壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)壁的平整化；

(c3)對(duì)所述P型溝槽和所述N型溝槽進(jìn)行離子注入以形成所述第一P型有源區(qū)和所述第一N型有源區(qū)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一N型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述N型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域，所述第一P型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述P型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(qū)(27)和N+區(qū)(26)；

(d2)平整化處理所述GaAs材料后，在所述GaAs材料上形成多晶硅層；

(d3)光刻所述多晶硅層，并采用帶膠離子注入的方法對(duì)所述P+區(qū)(27)和所述N+區(qū)(26)注入P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)以形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū)且同時(shí)形成P型接觸區(qū)和N型接觸區(qū)；

(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。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(e)包括：

在所述AsGa材料上生成二氧化硅；

利用退火工藝激活所述P型有源區(qū)和N型有源區(qū)中的雜質(zhì)；

在所述P+區(qū)(27)和所述N+區(qū)(26)光刻引線孔以形成引線。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用多個(gè)所述SPiN二極管串制作所述天線臂和所述套筒，包括：

劃分多個(gè)所述SPiN二極管串形成SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒及第二SPiN二極管套筒，其中所述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(gè)數(shù)的所述SPiN二極管串，且對(duì)應(yīng)位置的所述SPiN二極管串包括相同個(gè)數(shù)的橫向SPiN二極管。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，制作所述同軸饋線，包括：

將所述同軸饋線的內(nèi)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(dǎo)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明制備的基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線，體積小、剖面低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、無(wú)復(fù)雜饋源結(jié)構(gòu)、頻率可快速跳變，且天線關(guān)閉時(shí)將處于電磁波隱身狀態(tài)，可用于各種跳頻電臺(tái)或設(shè)備；由于其所有組成部分均在半導(dǎo)體基片一側(cè)，為平面結(jié)構(gòu)，易于組陣，可用作相控陣天線的基本組成單元。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的制備方法示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種SPiN二極管串的制備方法示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種橫向SPiN二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種SPiN二極管串的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖6a-圖6s為本發(fā)明實(shí)施例的一種橫向SPiN二極管的制備方法示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)示意圖。該天線包括GaAs襯底材料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；其中，

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GaAs襯底材料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(guò)所述同軸饋線5連接，所述同軸饋線5的內(nèi)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(dǎo)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，所述SPiN二極管天線臂2包括串行連接的SPiN二極管w1、w2、w3，所述第一SPiN二極管套筒3包括串行連接的SPiN二極管w4、w5、w6，所述第二SPiN二極管套筒4包括串行連接的SPiN二極管w7、w8、w9，每個(gè)所述SPiN二極管串w1、w2、w3、w4、w5、w6、w7、w8、w9通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述直流偏置線9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19連接至直流偏置電源。

該天線是通過(guò)金屬直流偏置線控制SPiN二極管導(dǎo)通時(shí)形成的等離子天線臂及套筒長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)天線工作頻率的可重構(gòu)，本發(fā)明的天線具有易集成、可隱身、頻率可快速跳變的特點(diǎn)。

請(qǐng)參見(jiàn)圖2，圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GaAs的頻率可重構(gòu)套筒偶極子天線的制備方法示意圖。該天線的制備方法可以包括：

選取GeOI襯底；

在所述GeOI襯底表面生長(zhǎng)GaAs材料；

在所述GaAs材料上按照所述套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)制作多個(gè)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；

利用多個(gè)所述SPiN二極管串制作所述天線臂和所述套筒；

制作所述同軸饋線以連接所述天線臂及所述套筒，最終形成所述套筒偶極子天線。

其中，采用GeOI襯底并在GeOI襯底上淀積GaAs層的原因在于，GaAs材料與Ge的晶格失配特別小，所以在GeOI襯底上上生長(zhǎng)GaAs并以此來(lái)制備固態(tài)等離子pin二極管會(huì)得到性能比較好的器件；且GaAs材料的載流子遷移率比較大，故可提高器件性能。

其中，制備直流偏置線，可以包括：

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。

可選地，利用多個(gè)所述SPiN二極管串制作所述天線臂和所述套筒，包括：

劃分多個(gè)所述SPiN二極管串形成SPiN二極管天線臂、第一SPiN二極管套筒及第二SPiN二極管套筒，其中所述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(gè)數(shù)的所述SPiN二極管串，且對(duì)應(yīng)位置的所述SPiN二極管串包括相同個(gè)數(shù)的橫向SPiN二極管。

優(yōu)選地，制作所述同軸饋線，可以包括：

將所述同軸饋線的內(nèi)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(dǎo)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。

需要說(shuō)明的是，上述步驟并非具有特定的制作順序，在實(shí)際制備中可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，此處不做限制。

本實(shí)施例中，SPiN二極管天線臂和SPiN二極管套筒均包括N段SPiN二極管串，N的取值范圍為N≥2。且每段SPiN二極管串中的SPiN二極管的個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要選取，此處不做任何限制。

優(yōu)選地，N＝3。即所述SPiN二極管天線臂2包括三段SPiN二極管串w1、w2、w3。所述第一SPiN二極管套筒3和所述第二SPiN二極管套筒4分別包括三段SPiN二極管串，其中，所述第一SPiN二極管套筒3包括三段SPiN二極管串w4、w5、w6，所述第二SPiN二極管套筒4包括三段SPiN二極管串w7、w8、w9。且所述SPiN二極管串w1和所述SPiN二極管串w6、所述SPiN二極管串w9的長(zhǎng)度相等，所述SPiN二極管串w2和所述SPiN二極管串w5、所述SPiN二極管串w8的長(zhǎng)度相等，所述SPiN二極管串w3和所述SPiN二極管串w4、所述SPiN二極管串w7的長(zhǎng)度相等。每一個(gè)SPiN二極管串亦有直流偏置線外接電壓正極。

本實(shí)施例制備的天線，其頻率可重構(gòu)偶極子天線體積小、剖面低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、無(wú)復(fù)雜饋源結(jié)構(gòu)、頻率可快速跳變，且天線關(guān)閉時(shí)將處于電磁波隱身狀態(tài)，可用于各種跳頻電臺(tái)或設(shè)備；由于其所有組成部分均在半導(dǎo)體基片一側(cè)，為平面結(jié)構(gòu)，易于組陣，可用作相控陣天線的基本組成單元。

實(shí)施例二

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種SPiN二極管串的制備方法示意圖。該制備方法可以包括如下步驟：

(a)在所述GaAs材料及所述GeOI襯底上按照所述套筒偶極子天線的結(jié)構(gòu)設(shè)置隔離區(qū)；

(b)刻蝕所述GaAs材料形成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(nèi)采用離子注入形成第一P型有源區(qū)和第一N型有源區(qū)；

(d)填充所述P型溝槽和所述N型溝槽，并采用離子注入工藝在所述GaAs材料內(nèi)形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū)；

(e)在所述GaAs材料表面形成引線以形成橫向SPiN二極管；

(f)光刻PAD以實(shí)現(xiàn)多個(gè)所述橫向SPiN二極管的串行連接從而形成多個(gè)所述SPiN二極管串。

其中，步驟(a)可以包括：

(a1)在所述GaAs材料表面形成第一保護(hù)層；

(a2)利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成第一隔離區(qū)圖形；

(a3)利用干法刻蝕工藝在所述第一隔離區(qū)圖形的指定位置處刻蝕所述第一保護(hù)層、所述GaAs材料及所述GeOI襯底以形成隔離槽，且所述隔離槽的深度大于等于所述GaAs材料的厚度；

(a4)填充所述隔離槽以形成所述隔離區(qū)。

其中，步驟(c)可以包括：

(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(nèi)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(nèi)壁的氧化層以完成所述P型溝槽和所述N型溝槽內(nèi)壁的平整化；具體地，平整化處理可以采用如下步驟：氧化P型溝槽和N型溝槽以使P型溝槽和N型溝槽的內(nèi)壁形成氧化層；利用濕法刻蝕工藝刻蝕P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的氧化層以完成P型溝槽和N型溝槽內(nèi)壁的平整化。這樣做的好處在于：可以防止溝槽側(cè)壁的突起形成電場(chǎng)集中區(qū)域，造成Pi和Ni結(jié)擊穿。

(c3)對(duì)所述P型溝槽和所述N型溝槽進(jìn)行離子注入以形成所述第一P型有源區(qū)和所述第一N型有源區(qū)。所述第一N型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述N型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域，所述第一P型有源區(qū)為沿離子擴(kuò)散方向距所述P型溝槽側(cè)壁和底部深度小于1微米的區(qū)域。

形成第一有源區(qū)的目的在于：在溝槽的側(cè)壁形成一層均勻的重?fù)诫s區(qū)域，該區(qū)域即為Pi和Ni結(jié)中的重?fù)诫s區(qū)，而第一有源區(qū)的形成具有如下幾個(gè)好處，以槽中填入多晶硅作為電極為例說(shuō)明，第一、避免了多晶硅與Si之間的異質(zhì)結(jié)與Pi和Ni結(jié)重合，導(dǎo)致的性能的不確定性；第二、可以利用多晶硅中雜質(zhì)的擴(kuò)散速度比Si中快的特性，進(jìn)一步向P和N區(qū)擴(kuò)散，進(jìn)一步提高P和N區(qū)的摻雜濃度；第三、這樣做防止了在多晶硅工藝過(guò)程中，多晶硅生長(zhǎng)的不均性造成的多晶硅與槽壁之間形成空洞，該空洞會(huì)造成多晶硅與側(cè)壁的接觸不好，影響器件性能。

其中，步驟(d)可以包括：

(d1)利用多晶硅填充所述P型溝槽和N型溝槽以形成P+區(qū)(27)和N+區(qū)(26)；

(d2)平整化處理所述GaAs材料后，在所述GaAs材料上形成多晶硅層；

(d3)光刻所述多晶硅層，并采用帶膠離子注入的方法對(duì)所述P+區(qū)(27)和所述N+區(qū)(26)注入P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)以形成第二P型有源區(qū)和第二N型有源區(qū)且同時(shí)形成P型接觸區(qū)和N型接觸區(qū)；

(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。

其中，步驟(e)可以包括：

(e1)在所述AsGa材料上生成二氧化硅；

(e2)利用退火工藝激活所述P型有源區(qū)和N型有源區(qū)中的雜質(zhì)；

(e3)在所述P+區(qū)(27)和所述N+區(qū)(26)光刻引線孔以形成引線。

請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4及圖5，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種橫向SPiN二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種SPiN二極管串的結(jié)構(gòu)示意圖。每個(gè)SPiN二極管串中包括多個(gè)橫向SPiN二極管，且這些SPiN二極管串行連接。所述SPiN二極管串中的橫向SPiN二極管由P+區(qū)27、N+區(qū)26和本征區(qū)22組成，金屬接觸區(qū)23位于P+區(qū)27處，金屬接觸區(qū)24位于N+區(qū)26處，處于SPiN二極管串的一端的橫向SPiN二極管的金屬接觸區(qū)23連接至直流偏置的正極，處于SPiN二極管串的另一端的橫向SPiN二極管的金屬接觸區(qū)24連接至直流偏置的負(fù)極，通過(guò)施加直流電壓可使整個(gè)SPiN二極管串中所有橫向SPiN二極管處于正向?qū)顟B(tài)。

實(shí)施例三

請(qǐng)參見(jiàn)圖6a-圖6s，圖6a-圖6s為本發(fā)明實(shí)施例的一種橫向SPiN二極管的制備方法示意圖。本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，以制備等離子區(qū)域長(zhǎng)度為100μm的基于GaAs的SPiN二極管(固態(tài)等離子PiN二極管)為例對(duì)SPiN二極管的制備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體步驟如下：

步驟1，襯底材料制備步驟：

(1a)如圖6a所示，選取(100)晶向的GeOI襯底片101，并利用MOCVD方法在頂層Ge上淀積GaAs層102，摻雜類型為p型，摻雜濃度為10¹⁴cm^-3，頂層GaAs的厚度為50μm；

(1b)如圖6b所示，采用化學(xué)氣相沉積(Chemical vapor deposition，簡(jiǎn)稱CVD)的方法，在GaAs上淀積一層40nm厚度的第一SiO₂層201；

(1c)采用化學(xué)氣相淀積的方法，在襯底上淀積一層2μm厚度的第一Si₃N₄/SiN層202；

步驟2，隔離制備步驟：

(2a)如圖6c所示，通過(guò)光刻工藝在上述保護(hù)層上形成隔離區(qū)，濕法刻蝕隔離區(qū)第一Si₃N₄/SiN層202，形成隔離區(qū)圖形；采用干法刻蝕，在隔離區(qū)形成寬5μm，深為50μm的深隔離槽301；

(2b)如圖6d所示，光刻隔離區(qū)之后，采用CVD的方法，淀積SiO₂ 401將該深隔離槽填滿；

(2c)如圖6e所示，采用化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing，簡(jiǎn)稱CMP)方法，去除表面第一Si₃N₄/SiN層202和第一SiO₂層201，使襯底表面平整；

步驟3，P、N區(qū)深槽制備步驟：

(3a)如圖6f所示，采用CVD方法，在襯底上連續(xù)淀積延二層材料，第一層為300nm厚度的第二SiO₂層601，第二層為500nm厚度的第二Si₃N₄/SiN層602；

(3b)如圖6g所示，光刻P、N區(qū)深槽，濕法刻蝕P、N區(qū)第二Si₃N₄/SiN層602和第二SiO₂層601，形成P、N區(qū)圖形；采用干法刻蝕，在P、N區(qū)形成寬4μm，深5μm的深槽701，P、N區(qū)槽的長(zhǎng)度根據(jù)在所制備的天線中的應(yīng)用情況而確定；

(3c)如圖6h所示，在850℃下，高溫處理10分鐘，氧化槽內(nèi)壁形成氧化層801，以使P、N區(qū)槽內(nèi)壁平整；

(3d)如圖6i所示，利用濕法刻蝕工藝去除P、N區(qū)槽內(nèi)壁的氧化層801。

步驟4，P、N接觸區(qū)制備步驟：

(4a)如圖6j所示，光刻P區(qū)深槽，采用帶膠離子注入的方法對(duì)P區(qū)槽側(cè)壁進(jìn)行p⁺注入，使側(cè)壁上形成薄的p⁺有源區(qū)1001，濃度達(dá)到0.5×10²⁰cm^-3，除掉光刻膠；

(4b)光刻N(yùn)區(qū)深槽，采用帶膠離子注入的方法對(duì)N區(qū)槽側(cè)壁進(jìn)行n⁺注入，使側(cè)壁上形成薄的n⁺有源區(qū)1002，濃度達(dá)到0.5×10²⁰cm^-3，除掉光刻膠；

(4c)如圖6k所示，采用CVD的方法，在P、N區(qū)槽中淀積多晶硅1101，并將溝槽填滿；

(4d)如圖6l所示，采用CMP，去除表面多晶硅1101與第二Si₃N₄/SiN層602，使表面平整；

(4e)如圖6m所示，采用CVD的方法，在表面淀積一層多晶硅1301，厚度為200～500nm；

(4f)如圖6n所示，光刻P區(qū)有源區(qū)，采用帶膠離子注入方法進(jìn)行p⁺注入，使P區(qū)有源區(qū)摻雜濃度達(dá)到0.5×10²⁰cm^-3，去除光刻膠，形成P接觸1401；

(4g)光刻N(yùn)區(qū)有源區(qū)，采用帶膠離子注入方法進(jìn)行n⁺注入，使N區(qū)有源區(qū)摻雜濃度為0.5×10²⁰cm^-3，去除光刻膠，形成N接觸1402；

(4h)如圖6o所示，采用濕法刻蝕，刻蝕掉P、N接觸區(qū)以外的多晶硅1301，形成P、N接觸區(qū)；

(4i)如圖6p所示，采用CVD的方法，在表面淀積SiO₂ 1601，厚度為800nm；

(4j)在1000℃，退火1分鐘，使離子注入的雜質(zhì)激活、并且推進(jìn)多晶硅中雜質(zhì)；

步驟5，構(gòu)成PIN二極管步驟：

(5a)如圖6q所示，在P、N接觸區(qū)光刻引線孔1701；

(5b)如圖6r所示，襯底表面濺射金屬，在750℃合金形成金屬硅化物1801，并刻蝕掉表面的金屬；

(5c)襯底表面濺射金屬，光刻引線；

(5d)如圖6s所示，淀積Si₃N₄/SiN形成鈍化層1901，光刻PAD，形成PIN二極管，作為制備套筒偶極子天線的材料。

本實(shí)施例中，上述各種工藝參數(shù)均為舉例說(shuō)明，依據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)手段所做的變換均為本申請(qǐng)之保護(hù)范圍。

本發(fā)明制備的應(yīng)用于套筒偶極子天線的SPiN二極管，首先，所使用的GaAs材料，由于其高遷移率和大載流子壽命的特性，提高了SPiN二極管的固態(tài)等離子體濃度；另外，SPiN二極管的P區(qū)與N區(qū)采用了基于刻蝕的深槽刻蝕的多晶硅鑲嵌工藝，該工藝能夠提供突變結(jié)pi與ni結(jié)，并且能夠有效地提高pi結(jié)、ni結(jié)的結(jié)深，使固態(tài)等離子體的濃度和分布的可控性增強(qiáng)，有利于制備出高性能的等離子天線；再次，本發(fā)明制備的應(yīng)用于套筒偶極子天線的SPiN二極管采用了一種基于刻蝕的深槽介質(zhì)隔離工藝，有效地提高了器件的擊穿電壓，抑制了漏電流對(duì)器件性能的影響。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。