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PIN开关二极管是微波控制电路中应用最普遍的一种控制器件,具有损耗小、可承受功率大、速度快等优点。作为开关器件,PIN二级管具有良好的短路和开路特性,在开关阵列、移相器、收发前端等各种微波与毫米波控制电路中被广泛应用。射频电子系统随着工作频率的增加,对电路和模块的插损、隔离度、功耗等性能参数的要求愈加苛刻,对开关器件也提出了越来越高的要求。相比传统硅基和砷化镓(GaAs)基器件,InP基PIN开关二极管具有截止频率高、插损小、开启电压低、开关速度快等优点,成为了近年来的研究热点。本文采用器件模拟软件对InP基PIN开关二极管器件建模,优化了器件结构设计,利用化合物半导体材料外延和器件工艺平台制备出设计的开关器件,并在此基础上对构建基于BCB介质材料的InP基PIN开关电路关键制备工艺进行了研究,为后期实现开关电路奠定了基础。本文的主要工作为: 首先,分析了PIN开关二极管结构参数对开关器件性能参数的影响,利用Silvaco TCAD软件对InP基PIN开关二极管器件结构进行建模仿真,分析不同I区厚度对PIN二极管的电流电压特性的影响,通过优化设计得出最优结构,选取1μm宽度的I区结构,仿真得到击穿电压为13.5V,导通电压为0.62V。 其次,利用化合物半导体材料外延与器件工艺平台,通过化合物半导体台面工艺,制备出InP基PIN开关二极管器件,直流Ⅳ特性测试结果表明,PIN开关二极管的开启电压为0.525V,反向击穿电压大于12V小于15V。 最后,针对基于BCB介质材料的PIN开关电路制备中的关键的BCB厚膜工艺,选取4022-35和4026-46两种BCB,设计四种方案,分别对两种BCB进行光刻显影和直接固化刻蚀实验,通过工艺对比分析,确定了最优的工艺方案,为制备InP基PIN开关奠定了基础。