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基于具備臺狀有源區(qū)SPiN二極管可重構(gòu)全息天線的制備方法與流程

文檔序號:12683919閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于具備臺狀有源區(qū)SPiN二極管可重構(gòu)全息天線的制備方法,其特征在于,所述全息天線包括SOI襯底(1)、第一天線臂(2)、第二天線臂(3)、同軸饋線(4)及全息圓環(huán)(14);其中,所述制備方法包括:

在所述SOI襯底(1)上制作多個基于臺狀有源區(qū)的SPiN二極管;

將多個所述基于臺狀有源區(qū)的SPiN二極管依次互連PAD以形成多個SPiN二極管串;

由多個等長的SPiN二極管串形成所述第一天線臂(2)和第二天線臂(3);

制作所述同軸饋線(4)以連接所述第一天線臂(2)及所述第二天線臂(3)以形成所述全息天線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在所述SOI材料(1)上制作多個基于臺狀有源區(qū)的SPiN二極管,包括:

(a)選取SOI襯底;刻蝕SOI襯底形成臺狀有源區(qū);

(b)利用氧化工藝,對所述臺狀有源區(qū)的側(cè)壁進(jìn)行氧化以在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁形成氧化層;

(c)利用濕法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層以完成對所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁的平整化處理;

(d)對所述臺狀有源區(qū)四周利用原位摻雜工藝分別淀積P型Si材料和N型Si材料形成P區(qū)和N區(qū);

(e)利用CVD工藝,在所述臺狀有源區(qū)四周淀積所述多晶Si材料;在整個襯底表面淀積第四保護(hù)層;

(f)利用退火工藝激活所述P區(qū)和所述N區(qū)中的雜質(zhì);

(g)在所述多晶Si材料表面制作引線并光刻PAD以形成所述SPiN二極管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(a)包括:

(a1)利用CVD工藝,在所述SOI襯底表面形成第一保護(hù)層;

(a2)采用第一掩膜版,利用光刻工藝在所述第一保護(hù)層上形成有源區(qū)圖形;

(a3)利用干法刻蝕工藝,對所述有源區(qū)圖形的指定位置四周刻蝕所述第一保護(hù)層及所述SOI襯底的頂層Si層從而形成有所述臺狀有源區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(d)包括:

(d1)在整個襯底表面淀積第二保護(hù)層;

(d2)采用第二掩膜板,利用光刻工藝在所述第二保護(hù)層表面形成P區(qū)圖形;

(d3)利用濕法刻蝕工藝去除P區(qū)圖形上的所述第二保護(hù)層;

(d4)利用原位摻雜工藝,在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積P型Si材料形成所述P區(qū);

(d5)在整個襯底表面淀積第三保護(hù)層;

(d6)采用第三掩膜板,利用光刻工藝在所述第三保護(hù)層表面形成N區(qū)圖形;

(d7)利用濕法刻蝕工藝去除N區(qū)圖形上的所述第三保護(hù)層;

(d8)利用原位摻雜工藝,在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積N型Si材料形成所述N區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,步驟(d4)包括:

(d41)利用原位摻雜工藝,在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積P型Si材料;

(d42)采用第四掩膜版,利用干法刻蝕工藝刻蝕所述P型Si材料以在所述臺狀有源區(qū)的側(cè)壁形成所述P區(qū);

(d43)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第二保護(hù)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,步驟(d8)包括:

(d81)利用原位摻雜工藝,在所述臺狀有源區(qū)側(cè)壁淀積N型Si材料;

(d82)采用第五掩膜版,利用干法刻蝕工藝刻蝕所述N型Si材料以在所述臺狀有源區(qū)的另一側(cè)壁形成所述N區(qū);

(d83)利用選擇性刻蝕工藝去除整個襯底表面的所述第三保護(hù)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟(g)包括:

(g1)采用第六掩膜版,利用光刻工藝在所述第四保護(hù)層表面形成引線孔圖形;

(g2)利用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述第四保護(hù)層漏出部分所述多晶Si材料以形成所述引線孔;

(g3)對所述引線孔濺射金屬材料以形成金屬硅化物;

(g4)鈍化處理并光刻PAD以形成所述SPiN二極管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述全息圓環(huán)(14)為由八段等長的SPiN二極管串排列形成正八邊形結(jié)構(gòu),其中,所述正八邊形的邊長與所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)長度之和相同;所述正八邊形的外接圓的半徑為所述天線接收或發(fā)送的電磁波波長的四分之三。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,還包括制作于所述Si基SOI半導(dǎo)體基片(1)的直流偏置線(5、6、7、8、9、10、11、12);所述直流偏置線(5、6、7、8、9、10、11、12)間隔性的電連接至所述SPiN二極管串(w1、w2、w3、w4、w5、w6)兩端。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線,其特征在于,所述第一天線臂(2)和所述第二天線臂(3)的導(dǎo)通長度根據(jù)預(yù)接收或發(fā)送的電磁波波長所確定。

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