[发明专利]基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于平面工艺的左手非线性传输线倍频器的制作方法，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(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；

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制作方法，其特征在于，所述步骤10具体包括：

步骤10a：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10b：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10c：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；

步骤10d：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10e：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)。

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制作方法，其特征在于，所述步骤10c和步骤10e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制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀采用的腐蚀液为H3PO4/H2O2/H2O混合溶液，其中，H3PO4、H2O2和H2O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制作方法，其特征在于，所述步骤10d中在所述重掺杂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。

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制作方法，其特征在于，所述步骤10d中在所述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。

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制作方法，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制作方法，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制作方法，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。