[发明专利]一种砷化镓基单片光电子集成接收机前端结构及制作方法

摘要

本发明是一种砷化镓基单片光电子集成接收机前端结构及其制作方法。针对通常采用共源-共栅结构作为增益单元的分布放大器，提出了包括栅传输线输入微带直线布局、漏传输线正反向终端微带阻抗调整、以及增益单元中电阻和若干微带线阻抗调整的方法，获得良好频域和时域响应；整合了砷化镓PHEMT放大器工艺与MSM光探测器工艺，采用反应离子刻蚀形成光探测器台面工艺、MSM光探测器叉指电极与PHEMT器件栅电极分先后制作工艺、以及三次氮化硅介质淀积形成MSM光探测器增透和钝化介质工艺。优点：分布放大器布局紧凑，其带宽优势得到充分发挥，综合性能良好；单片集成工艺合理，兼顾PHEMT放大器与MSM光探测器特点，流水效率高。

主权项

一种砷化镓基单片光电子集成接收机前端结构，其特征是包括分布式前置放大器和光探测器，其中分布式前置放大器PHEMT器件源极长度和宽度为10μm和50μm、栅电极长度和宽度分别是0.5μm和100μm、漏极长度和宽度分别是10μm和50μm；放大器采用7个共源-共栅结构作为增益单元，栅传输线终端负载、漏传输线反向终端负载阻抗均为50Ω，栅传输线输入微带宽度10μm、长度1780μm，共栅晶体管栅端串联电阻阻值15Ω、共栅晶体管栅偏置电阻阻值148Ω，电容为2.1pF，共源晶体管源端微带宽度和长度分别是10μm和200μm、共源晶体管漏端与共栅晶体管源端之间的微带宽度和长度分别是16μm和554μm，微带线宽度和长度分别是20μm和50μm，共栅晶体管漏端微带宽度和长度分别是16μm和610μm，放大器输出端微带传输线宽度20μm、长度3120μm，放大器漏传输线正向输出端口微带线宽度和长度分别是30μm和270μm，放大器漏传输线反向输出端口微带线宽度和长度分别是11μm和60μm；光探测器叉指电极宽度和长度0.75μm，电极间距0.75μm。