專利名稱：太赫茲頻段雙縫型混頻天線的制作方法
技術領域：
本領域涉及太赫茲波探測技術領域，特別是涉及太赫茲頻段雙縫型混頻天線、太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線以及太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線。
背景技術：
太赫茲是最后一段被開發的電磁頻譜。太赫茲輻射的獨特性能使得太赫茲成像技術成為當今研究熱點之一。太赫茲探測器是太赫茲成像的關鍵部件之一，其核心是太赫茲天線與混頻器。為了實現探測器的小型化并易于形成大規模陣列，可以將天線與混頻器集成起來，即混頻天線；可以廣泛應用于成像、射電天文、通信等領域。尤其是在焦平面成像領域，混頻天線是一種低成本、小體積、易于形成陣列的方案，因此具有廣泛的應用前景，是太赫茲波探測裝置方面的一個有效選擇。傳統的混合集成方式不利于實現太赫茲混頻天線的高一致性和小體積。此外,對于某些應用來說，需要能夠實現選頻特性好的空間耦合以及線極化混頻天線。由于太赫茲頻段本振信號源仍是一個技術問題，因此希望利用比射頻信號頻率更低的本振源實現太赫茲信號的混頻。此外，傳統的亞諧波混頻中拓撲結構難以實現兩個二極管的同時偏置，因而不利于提高變頻效率。
發明內容
本發明是鑒于上述問題所提出的，其目的是提出一種太赫茲頻段雙縫型混頻天線，可以實現空間太赫茲信號的耦合和檢測。本發明的另一個目的是提出一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，可以實現空間太赫茲信號的耦合和檢測，并且降低對本振頻率的需求。本發明的另一個目的是提出一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，可以實現空間太赫茲信號的耦合和檢測，并且降低對本振頻率和功率的需求。根據本發明的第一方便，提供了一種太赫茲頻段雙縫型混頻天線，包括雙縫型天線和肖特基~■極管，肖特基~■極管包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極和電鍛引線，肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍弓I線與雙縫型天線的一極相連；肖特基二極管的歐姆接觸電極與雙縫型天線的另一極相連；采用半導體工藝制作肖特基二極管和雙縫型天線，肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為硅。在輕摻雜n-GaAs層上形成二氧化硅層，在二氧化硅層開有小孔，肖特基接觸電極位于小孔中，肖特基接觸電極與輕摻雜η-型砷化鎵層接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極形成在重摻雜η+型砷化鎵層上；電鍍引線形成在二氧化硅層和肖特基接觸電極上；太赫茲肖特基二極管還包括溝道，溝道形成在重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n_GaAs層和二氧化硅層中，溝道中重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n_GaAs層和二氧化娃層被除去；溝道的形狀為反錐形，溝道的下表面與半絕緣GaAs材料接觸，溝道的上表面與電鍍引線接觸，溝道的側面從溝道的下表面相對于半絕緣GaAs材料成預定的角度延伸到上表面，溝道的上表面大于溝道的下表面；雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。根據本發明的第二方面，提供了一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，包括雙縫型天線、第一肖特基二極管、第二肖特基二極管；所述每一個肖特基二極管都包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極、電鍍引線；所述第一肖特基二極管和第二肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；所述的第一肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第二肖特基二極管的歐姆接觸電極相連，并與雙縫型天線的一極相連；所述的第二肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第一肖特基二極管的歐姆接觸電極相連，并與所述天線的另一極相連；采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成·輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 1017量級；所摻雜質為硅。在輕摻雜n-GaAs層上形成二氧化硅層，在二氧化硅層開有小孔，肖特基接觸電極位于小孔中，肖特基接觸電極與輕摻雜η-型砷化鎵層接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極形成在重摻雜η+型砷化鎵層上；電鍍引線形成在二氧化硅層和肖特基接觸電極上；所述每一個太赫茲肖特基二極管還包括溝道，溝道形成在重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n-GaAs層和二氧化硅層中，溝道中重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n-GaAs層和二氧化硅層被除去；溝道的形狀為反錐形，溝道的下表面與半絕緣GaAs材料接觸，溝道的上表面與電鍍引線接觸，溝道的側面從溝道的下表面相對于半絕緣GaAs材料成預定的角度延伸到上表面，溝道的上表面大于溝道的下表面；雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。根據本發明第三方面，提供了一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，包括雙縫型天線、第一肖特基二極管、第二肖特基二極管和電容；所述每一個肖特基二極管都包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極、電鍍引線；所述第一肖特基二極管和第二肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；所述的第一肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與雙縫型天線的一極相連；第一肖特基二極管的歐姆接觸電極與雙縫型天線的另一極相連。所述的第二肖特基二極管的歐姆接觸電極通過電容與第一肖特基二極管的電鍍引線相連；第二肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與第一肖特基二極管的歐姆接觸電極相連；采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為硅。在輕摻雜n-GaAs層上形成二氧化硅層，在二氧化硅層開有小孔，肖特基接觸電極位于小孔中，肖特基接觸電極與輕摻雜η-型砷化鎵層接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極形成在重摻雜η+型砷化鎵層上；電鍍引線形成在二氧化硅層和肖特基接觸電極上；所述每一個太赫茲肖特基二極管還包括溝道，溝道形成在重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n-GaAs層和二氧化硅層中，溝道中重摻雜n+GaAs層、輕摻雜n-GaAs層和二氧化硅層被除去；溝道的形狀為反錐形，溝道的下表面與半絕緣GaAs材料接觸，溝道的上表面與電鍍引線接觸，溝道的側面從溝道的下表面相對于半絕緣GaAs材料成預定的角度延伸到上表面，溝道的上表面大于溝道的下表面；雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。本發明的太赫茲頻段雙縫型混頻天線可以實現太赫茲頻段線極化信號的空間耦合與檢測，同時具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，適合于大規模成像陣列。本發明的太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線可以實現空間線極化信號的亞諧波混頻，具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，降低了對本振信號頻率的要求，所需的本振信號頻率僅為射頻頻率的偶數分頻。本發明的太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，可以實現空間線極化信號的亞諧波混頻，具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，降低了對本振信號頻率的要求，所·需的本振信號頻率僅為射頻頻率的偶數分頻，同時，通過加載最優偏置，降低對本振功率的需求。
應說明的是，下面描述中的附圖僅示意地示出了一些實施例，并沒有包括所有可能的實施例。圖Ia是本發明實施例所使用的肖特基二極管的俯視圖；圖Ib是沿圖I中A-A線的剖視圖；圖2本發明實施例的太赫茲雙縫型混頻天線結構示意圖；圖3是本發明實施例的太赫茲雙縫型亞諧波混頻天線結構示意圖；圖4是本發明實施例的太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖描述本發明的示例性實施例的技術方案。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。所描述的實施例僅用于圖示說明，而不是對本發明范圍的限制。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。盡管本申請中使用了詞語第一、第二等來描述多個元件或構成部分，這些元件或構成部分不應受這些詞語的限制。這些詞語僅用于區分一個元件或構成部分和另一元件或構成部分，面不包含“順序”。因此，將下面討論的第一元件或構成部分稱為第二元件或構成部分也沒有超出本發明的構思和范圍。圖Ia和圖Ib為本發明實施例所使用的太赫茲肖特基_■極管結構不意圖。圖Ia是本發明實施例所使用的肖特基二極管的俯視圖或平面圖的示意圖；圖Ib是沿圖I中A-A線的剖視圖。如圖Ia和圖Ib所示，太赫茲肖特基二極管包括肖特基接觸電極21，歐姆接觸電極22，電鍍引線23。所使用的外延材料自下而上依次為半絕緣砷化鎵襯底31、重摻雜η+型砷化鎵層32、；所述的重摻雜η+型砷化鎵層32的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層33的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為硅；在輕摻雜η-型砷化鎵層表面淀積一層二氧化硅34以保護肖特基接觸電極21。二氧化硅層34形成在輕摻雜η-砷化鎵層33上，在二氧化硅層34開有小孔，肖特基接觸電極21位于小孔中，肖特基接觸電極21與輕摻雜η-型砷化鎵層33接觸形成肖特基結。電鍍引線23形成在二氧化硅層34和肖特基接觸電極21上。歐姆接觸電極22形成在重摻雜η+型砷化鎵層32上。溝道28形成在重摻雜η+型砷化鎵層32、輕摻雜η_型砷化鎵層33和二氧化硅層34中，溝道28中的重摻雜η+型砷化鎵層32、輕摻雜η-型砷化鎵層33和二氧化硅層34被除去。可選地，溝道28形狀為反錐形，參見附圖lb。溝道28的下表面與砷化鎵半導體襯底31接觸，溝道28的上表面與電鍍引線23接觸，溝道128的側面從溝道128的下表面相對于砷化鎵半導體襯底31成預定的角度延伸到上表面，溝道28的上表面大于溝道28的下 表面。肖特基接觸電極是圓柱形或者近圓柱形；歐姆接觸電極靠近肖特基接觸電極的一邊是有一開口的圓柱面或近圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面是與圓柱形或者近圓柱形的肖特基接觸電極同心的圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面的橫截面是一段圓弧或近圓弧，所述圓弧或近圓弧的一端到所述圓弧或近圓弧對應的圓心的直線與所述圓弧或近圓弧的另一端到所述圓心的直線之間的夾角定義為所述圓柱面或近圓柱面的開口角度，所述開口角度A小于180°，參見圖Ia和圖lb。圖2為本發明所提出的太赫茲雙縫型混頻天線結構示意圖。太赫茲雙縫型混頻天線包括雙縫型天線I、肖特基二極管2。所采用的肖特基二極管結構如圖Ia和圖Ib所示。肖特基二極管2與雙縫型天線I均形成在半導體外延材料上。肖特基二極管2位于雙縫型天線I的射頻饋電端口位置，肖特基二極管2的肖特基接觸電極21通過電鍍引線23與雙縫型天線I的一極相連；肖特基二極管2的歐姆接觸電極22與雙縫型天線I的另一極相連。采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為硅。雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。采用半導體工藝，將雙縫型天線與肖特基二極管集成在一起所形成的太赫茲雙縫型混頻天線具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，適合于大規模成像陣列。本發明的太赫茲雙縫型混頻天線具有空間信號耦合和混頻的雙重功能，是一種線極化的混頻天線，可以實現太赫茲信號檢測以及能夠實現線極化信號的耦合。圖3是本發明所提出的太赫茲雙縫型亞諧波混頻天線結構示意圖。太赫茲雙縫型亞諧波混頻天線包括雙縫型天線I、第一肖特基二極管3、第二肖特基二極管4。所采用的肖特基二極管結構如圖Ia和圖Ib所示。所述的第一肖特基二極管3的歐姆接觸電極與所述的第二肖特基二極管4的肖特基接觸電極相連；第一肖特基二極管3的肖特基接觸電極與第二肖特基二極管4的歐姆接觸電極相連。肖特基二極管3和肖特基二極管4與雙縫型天線均形成在半導體外延材料上。肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置。所述的第一肖特基二極管3的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第二肖特基二極管4的歐姆接觸電極相連，并與雙縫型天線I的一極相連；所述的第二肖特基二極管4的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第一肖特基二極管3的歐姆接觸電極相連，并與所述天線I的另一極相連。采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為1016 1017量級；所摻雜質為硅。雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。采用半導體工藝，將雙縫型天線與第一肖特基二極管和第二肖特基二極管集成在一起所形成的太赫茲雙縫型亞諧波混頻天線具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，適合于大規模成像陣列。本發明的太赫茲雙縫型混頻天線具有空間信號耦合和混頻的雙重功能，是一種線極化的混頻天線，可以實現太赫茲信號檢測以及能夠實現線極化信號的耦合。此外，太赫茲雙縫型亞諧波混頻天線，可以利用比射頻信號頻率更低的本振源實現太赫茲信號的混頻。圖4是本發明所提出的太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線實施例結構示意圖，包括雙縫型天線I、第三肖特基二極管5、第四肖特基二極管6和電容7。所采用的肖特基二極管結構如圖Ia和圖Ib所示。第三肖特基二極管5的歐姆接觸電極與第四肖特基二極管6的肖特基接觸電極相連；第三肖特基二極管5的肖特基接觸電極通過電鍍引線和電容7相連，電容7與第四肖特基二極管6的歐姆接觸電極相連。肖特基二極管5和肖特基二極管6與雙縫型天線均形成在半導體外延材料上。肖特基二極管5和肖特基二極管6位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置。第三肖特基二極管5的肖特基接觸電極通過電鍍引線與雙縫型天線的一極相連；肖特基二極管5的歐姆接觸電極與雙縫型天線的另一極相連。第四肖特基二極管6的歐姆接觸電極通過電容7與第三肖特基二極管的電鍍引線相連；肖特基二極管6的肖特基接觸電極通過電鍍引線與第三肖特基二極管5的歐姆接觸電極相連。采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為1016 1017量級；所摻雜質為硅。雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層或重摻雜η+型砷化鎵層上。采用半導體工藝，將太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線的雙縫型天線、肖特基二極管、電容集成在一起所形成的太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線同樣具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，適合于大規模成像陣列。本發明的太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線具有空間信號耦合和混頻的雙重功能，是一種線極化的混頻天線，可以實現太赫茲信號檢測以及能夠實現線極化信號的耦
口 ο此外，太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線可以利用比射頻信號頻率更低的本振源實現太赫茲信號的混頻。本發明的太赫茲雙縫型亞諧波可偏置混頻天線能實現反向平行肖特基二極管對的同時偏置，能夠將反向平行的兩個肖特基二極管同時偏置在一個最優的靜態工作點上，從而提高了變頻效率。以上對本發明的實施例的描述僅用于說明本發明的技術方案，而不是對本發明范圍的限制，本發明并不限于所公開的這些實施例，本領域的技術太員可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或替換 都應落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種太赫茲頻段雙縫型混頻天線，包括雙縫型天線和肖特基二極管，肖特基二極管包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極和電鍍引線，肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與雙縫型天線的一極相連；肖特基二極管的歐姆接觸電極與雙縫型天線的另一極相連；采用半導體工藝制作肖特基二極管和雙縫型天線，采用半導體工藝制作肖特基二極管和雙縫型天線，肖特基二極管和雙縫型天線以半絕緣砷化鎵層為襯底。
2.根據權利要求I所述的太赫茲頻 段雙縫型混頻天線，其特征在；在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；所述的重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；所述的輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為娃。
3.根據權利要求2所述的太赫茲頻段雙縫型混頻天線，其特征在于在輕摻雜n-GaAs層(33)上形成二氧化硅層(34)，在二氧化硅層(34)開有小孔，肖特基接觸電極(21)位于小孔中，肖特基接觸電極(21)與輕摻雜η-型砷化鎵層(33)接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極(22)形成在重摻雜η+型砷化鎵層(32)上；電鍍引線(23)形成在二氧化硅層(34)和肖特基接觸電極(21)上； 太赫茲肖特基二極管還包括溝道(28),溝道(28)形成在重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n-GaAs層(33)和二氧化硅層(34)中，溝道(28)中重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n_GaAs層(33)和二氧化硅層(34)被除去；溝道(28)的形狀為反錐形，溝道(28)的下表面與半絕緣GaAs材料(31)接觸，溝道(28)的上表面與電鍍引線(23)接觸，溝道(28)的側面從溝道(28)的下表面相對于半絕緣GaAs材料(31)成預定的角度延伸到上表面，溝道(28)的上表面大于溝道(28)的下表面； 雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層(31)或重摻雜η+型砷化鎵層(32)上。
4.根據權利要求3所述的太赫茲頻段雙縫型混頻天線，其特征在于肖特基接觸電極是圓柱形或者近圓柱形；歐姆接觸電極(22)靠近肖特基接觸電極(21)的一邊是有一開口的圓柱面或近圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面是與圓柱形或者近圓柱形的肖特基接觸電極(21)同心的圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面的橫截面是一段圓弧或近圓弧，所述圓弧或近圓弧的一端到所述圓弧或近圓弧對應的圓心的直線與所述圓弧或近圓弧的另一端到所述圓心的直線之間的夾角定義為所述圓柱面或近圓柱面的開口角度，所述開口角度A小于180。。
5.一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，包括雙縫型天線、第一肖特基二極管、第二肖特基二極管；所述每一個肖特基二極管都包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極、電鍍引線；所述第一肖特基二極管和第二肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；所述的第一肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第二肖特基二極管的歐姆接觸電極相連，并與雙縫型天線的一極相連；所述的第二肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與所述的第一肖特基二極管的歐姆接觸電極相連，并與所述天線的另一極相連；采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以半絕緣砷化鎵層為襯底。
6.根據權利要求5所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，其特征在；在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為硅。
7.根據權利要求6所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，其特征在于在輕摻雜n-GaAs層(33)上形成二氧化硅層(34)，在二氧化硅層(34)開有小孔，肖特基接觸電極(21)位于小孔中，肖特基接觸電極(21)與輕摻雜η-型砷化鎵層(33)接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極(22)形成在重摻雜η+型砷化鎵層(32)上；電鍍引線(23)形成在二氧化硅層(34)和肖特基接觸電極(21)上； 所述每一個太赫茲肖特基二極管還包括溝道(28),溝道(28)形成在重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n-GaAs層(33)和二氧化硅層(34)中，溝道(28)中重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n-GaAs層(33)和二氧化硅層(34)被除去；溝道(28)的形狀為反錐形，溝道(28)的下表面與半絕緣GaAs材料(31)接觸，溝道(28)的上表面與電鍍引線(23)接觸，溝道(28)的側面從溝道(28)的下表面相對于半絕緣GaAs材料(31)成預定的角度延伸到上表面，溝道(28)的上表面大于溝道(28)的下表面； 雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層(31)或重摻雜η+型砷化鎵層(32)上。
8.根據權利要求7所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線，其特征在于肖特基接觸電極是圓柱形或者近圓柱形；歐姆接觸電極(22)靠近肖特基接觸電極(21)的一邊是有一開口的圓柱面或近圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面是與圓柱形或者近圓柱形的肖特基接觸電極(21)同心的圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面的橫截面是一段圓弧或近圓弧，所述圓弧或近圓弧的一端到所述圓弧或近圓弧對應的圓心的直線與所述圓弧或近圓弧的另一端到所述圓心的直線之間的夾角定義為所述圓柱面或近圓柱面的開口角度，所述開口角度A小于180。。
9.一種太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，包括雙縫型天線、第一肖特基二極管、第二肖特基二極管和電容；所述每一個肖特基二極管都包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極、電鍍引線；所述第一肖特基二極管和第二肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；所述的第一肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與雙縫型天線的一極相連；第一肖特基二極管的歐姆接觸電極與雙縫型天線的另一極相連。所述的第二肖特基二極管的歐姆接觸電極通過電容與第一肖特基二極管的電鍍引線相連；第二肖特基二極管的肖特基接觸電極通過電鍍引線與第一肖特基二極管的歐姆接觸電極相連；采用半導體工藝制作所述肖特基二極管和雙縫型天線，所述肖特基二極管和雙縫型天線以半絕緣砷化鎵層為襯底。
10.根據權利要求9所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，其特征在于在半絕緣砷化鎵層上形成重摻雜η+型砷化鎵層，在重摻雜η+型砷化鎵層上形成輕摻雜η-型砷化鎵層；重摻雜η+型砷化鎵層的摻雜濃度為IO18量級；輕摻雜η-型砷化鎵層的摻雜濃度為IO16 IO17量級；所摻雜質為娃。
11.根據權利要求10所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，其特征在于在輕摻雜n-GaAs層(33)上形成二氧化硅層(34)，在二氧化硅層(34)開有小孔，肖特基接觸電極(21)位于小孔中，肖特基接觸電極(21)與輕摻雜η-型砷化鎵層(33)接觸形成肖特基結；歐姆接觸電極(22)形成在重摻雜η+型砷化鎵層(32)上；電鍍引線(23)形成在二氧化硅層(34)和肖特基接觸電極(21)上；所述每一個太赫茲肖特基二極管還包括溝道(28),溝道(28)形成在重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n-GaAs層(33)和二氧化硅層(34)中，溝道(28)中重摻雜n+GaAs層(32)、輕摻雜n-GaAs層(33)和二氧化硅層(34)被除去；溝道(28)的形狀為反錐形，溝道(28)的下表面與半絕緣GaAs材料(31)接觸，溝道(28)的上表面與電鍍引線(23)接觸，溝道(28)的側面從溝道(28)的下表面相對于半絕緣GaAs材料(31)成預定的角度延伸到上表面，溝道(28)的上表面大于溝道(28)的下表面； 雙縫型天線的金屬形成在半絕緣砷化鎵層(31)或重摻雜η+型砷化鎵層(32)上。
12.根據權利要求11所述的太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線，其特征在于肖特基接觸電極是圓柱形或者近圓柱形；歐姆接觸電極(22)靠近肖特基接觸電極(21)的一邊是有一開口的圓柱面或近圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面是與圓柱形或者近圓柱形的肖特基接觸電極(21)同心的圓柱面，所述圓柱面或近圓柱面的橫截面是一段圓弧或近圓弧，所述圓弧或近圓弧的一端到所述圓弧或近圓弧對應的圓心的直線與所述圓弧或近圓弧的另一端到所述圓心的直線之間的夾角定義為所述圓柱面或近圓柱面的開口角度，所述開口角度A小于180。。
全文摘要
本發明提供了太赫茲頻雙縫型混頻天線、太赫茲頻段雙縫型亞諧波混頻天線以及太赫茲頻段雙縫型亞諧波可偏置混頻天線。所述混頻天線包括雙縫型天線和肖特基二極管，肖特基二極管包括肖特基接觸電極、歐姆接觸電極和電鍍引線，肖特基二極管位于雙縫型天線的射頻饋電端口位置；采用半導體工藝制作肖特基二極管和雙縫型天線，肖特基二極管和雙縫型天線以同一半絕緣砷化鎵層為襯底。本發明的混頻天線可以實現太赫茲頻段信號的空間耦合與檢測，同時具有小體積、輕質量和高度一致性的特點，適合于大規模成像陣列。
文檔編號H01Q23/00GK102881987SQ20121038479
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者胡延安 申請人:胡延安