背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，涉及肖特基二極管技術領域。所述二極管包括太赫茲肖特基二極管本體，所述太赫茲肖特基二極管本體包括半絕緣GaAs襯底，所述半絕緣GaAs襯底的下表面設有標記，用于指示所述二極管本體正面的電極位置，區分陰極和陽極。通過在襯底的背面上制作標記，區分二極管的陽極和陰極，避免裝配錯誤，提高了二極管倒裝焊接的可辨識性和可使用性。
【專利說明】
背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管
技術領域
[0001]本實用新型涉及肖特基二極管技術領域，尤其涉及一種方便倒裝焊接時區分二極管的陰極和陽極的太赫茲肖特基二極管。
【背景技術】
[0002]太赫茲(THz)波是指頻率在0.3-3THZ范圍內的電磁波，廣義的太赫茲波頻率是指10GHz到1THz，其中ITHz=1000GHz3Hz波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，THz技術是國際科技界公認的一個非常重要的交叉前沿領域。
[0003]在THz頻率低端范圍內，通常采用半導體器件倍頻方法獲得固態源。該方法是將毫米波通過非線性半導體器件倍頻至THz頻段，具有結構緊湊、易于調節、壽命長，波形可控，常溫工作等優點。目前短波長亞毫米波、THz固態源主要依靠倍頻的方式獲得。利用肖特基二極管器件實現高效倍頻不僅電路結構簡單、倍頻效率較高，還兼有振蕩源具有的較高輸出功率、倍頻放大鏈高頻率穩定度、低相位噪聲的優點；同時肖特基二極管器件可穩定工作于30GHz?3000GHz整個毫米波及亞毫米波頻段。目前先進的變容二極管(RAL和VDI等研究機構生產)已經可以工作于3.1THz，具有良好的連續波功率和效率。因此肖特基二極管高效倍頻技術非常適于高性能的毫米波、亞毫米波、THz系統，是一種極具研究、應用價值的THz頻率源技術。由于具有極小的結電容和串聯電阻，高的電子漂移速度，平面GaAs肖特基二極管已經在THz頻段上得到了廣泛的應用，是THz技術領域中核心的固態電子器件。
[0004]目前常用的GaAs基太赫茲肖特基二極管，主要有兩種形式，一種是沒有梁式引線的肖特基二極管，還有一種是帶有梁式引線的肖特基二極管，一般情況下伸出兩端的梁式引線長度是相同的。針對有相同長度梁式引線的二極管來說，或者是針對沒有梁式引線的二極管來說，在二極管的使用過程中，二極管需要倒裝焊接，以減小電感等高頻寄生參量。在倒裝焊接的時候，例如在平衡式基波混頻器的應用當中，需要兩支甚至四支肖特基二極管單管，在裝配的時候，由于只能看到二極管的背面，不能區分肖特基二極管的陽極和陰極，導致裝配失敗，需要將肖特基二極管全部挑掉，更換新的肖特基二極管。由于從背面無法辨識二極管的陰極陽極，導致工藝難度增加，在一定程度上導致了器件的浪費，造成了科研成本的增加。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，通過在襯底的背面上制作標記，區分二極管的陽極和陰極，避免裝配錯誤，提高了二極管倒裝焊接的可辨識性和可使用性。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，包括太赫茲肖特基二極管本體，所述太赫茲肖特基二極管本體包括半絕緣GaAs襯底，其特征在于:所述半絕緣GaAs襯底的下表面設有標記，用于指示所述二極管本體正面的電極位置，區分陰極和陽極。
[0007]進一步的技術方案在于:所述標記位于所述二極管本體的陽極側，用于指示所述二極管本體正面的陽極位置。
[0008]進一步的技術方案在于:所述標記位于所述二極管本體的陰極側，用于指示所述二極管本體正面的陰極位置。
[0009]進一步的技術方案在于:所述標記位于二極管本體背面的中部，通過標記的走向指示所述二極管本體的陽極或陰極的位置。
[0010]進一步的技術方案在于:所述二極管本體包括半絕緣GaAs襯底，所述GaAs襯底的上表面設有鈍化層，所述鈍化層為兩個連續的環狀結構，每個環狀結構內的GaAs襯底的上表面設有重摻雜GaAs層，每個重摻雜GaAs層的上表面為臺階狀，每個重摻雜GaAs層的上表面設有歐姆接觸金屬層和低摻雜GaAs層，且所述低摻雜GaAs層位于所述二極管本體的內偵U，每個歐姆接觸金屬層的上表面設有一個金屬加厚層，其中的一個低摻雜GaAs層的上表面設有一個肖特基接觸金屬層，所述金屬加厚層以及肖特基接觸金屬層的側面環繞有二氧化硅層，其中位于另一個低摻雜GaAs層側的金屬加厚層與所述肖特基接觸金屬層電連接。
[0011]進一步的技術方案在于:所述鈍化層的制作材料為二氧化硅、氮化硅或金剛石。
[0012]進一步的技術方案在于:所述歐姆接觸金屬層的金屬自下而上為Ni/Au/Ge/Ni/Au ο
[0013]進一步的技術方案在于:所述肖特基接觸金屬層自下而上為Ti/Pt/Au。
[0014]進一步的技術方案在于:所述重摻雜GaAs層的摻雜濃度為lO'lScm—3量級，低摻雜GaAs層的摻雜濃度為lel6cm—3到5el7cm—3。
[0015]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:所述二極管在半絕緣GaAs襯底的下表面形成有標記，通過標記區分二極管的陽極和陰極，避免裝配錯誤，提高了二極管倒裝焊接的可辨識性和可使用性。
【附圖說明】

[0016]圖1是本實用新型所述二極管的俯視結構示意圖；
[0017]圖2是圖1所示二極管的A-A向剖視結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型所述二極管的仰視結構示意圖；
[0019]其中:1、鈍化層2、二氧化硅層3、歐姆接觸金屬層4、金屬加厚層5、GaAs襯底
6、重摻雜GaAs層7、低摻雜GaAs層8、肖特基接觸金屬層9、標記。
【具體實施方式】
[0020]下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0022]總體的，如圖1-3所示，本實用新型公開了一種背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，包括太赫茲肖特基二極管本體，所述太赫茲肖特基二極管本體包括半絕緣GaAs襯底5，所述半絕緣GaAs襯底5的下表面設有標記9，其中標記9可以為相對于所述襯底表面向上凹或向下凸的圖形，用于指示所述二極管本體正面的電極位置，區分陰極和陽極。
[0023]實際上實現上述標記的區分功能有多種形式，至少包括以下三種:
[0024]第一種:所述標記9位于所述二極管本體的陽極側，用于指示所述二極管本體正面的陽極位置。
[0025]第二種:所述標記9位于所述二極管本體的陰極側，用于指示所述二極管本體正面的陰極位置。
[0026]第三種:所述標記位于二極管本體背面的中部，通過標記9的走向指示所述二極管本體的陽極或陰極的位置，在這種實現方式中，背面標記可以為字母T或者F(放倒的，如附圖3所示)。字母T或者F為在襯底下表面通過干法刻蝕的方法獲得，字母T或者F的深度需大于2微米。
[0027]在本實用新型的一個實施例中，所述二極管本體包括半絕緣GaAs襯底5，所述GaAs襯底5的上表面設有鈍化層I，優選的，所述鈍化層I的制作材料為二氧化硅、氮化硅或金剛石。所述鈍化層I為兩個連續的環狀結構，每個環狀結構內的GaAs襯底的上表面設有重摻雜GaAs層6，每個重摻雜GaAs層6的上表面為臺階狀，每個重摻雜GaAs層6的上表面設有歐姆接觸金屬層3和低摻雜GaAs層7，且所述低摻雜GaAs層7位于所述二極管本體的內側，優選的，所述歐姆接觸金屬層為多層結構，自下而上為Ni/Au/ Ge/Ni/Au，所述重摻雜GaAs層6的摻雜濃度為I (Tl 8cm—3量級，低摻雜GaAs層7的摻雜濃度為lel6cm—3到5el7cnf3。
[0028]每個歐姆接觸金屬層3的上表面設有一個金屬加厚層4，其中的一個低摻雜GaAs層7的上表面設有一個肖特基接觸金屬層8，優選的，所述肖特基接觸金屬層8為多層結構，自下而上為Ti/Pt/Au。所述金屬加厚層4以及肖特基接觸金屬層8的側面環繞有二氧化娃層2，其中位于另一個低摻雜GaAs層7側的金屬加厚層4與所述肖特基接觸金屬層8電連接。
[0029]本實用新型所述的太赫茲肖特基二極管可通過成熟的肖特基二極管加工工藝實現，包括陰極歐姆接觸、陽極肖特基金屬蒸發，空氣橋連接以及隔離槽腐蝕，制作鈍化層。正面加工工藝完成后，進行背面的減薄及分片，制作出太赫茲肖特基二極管。
[0030]其中本實用新型所提出的背面標記制作在半絕緣GaAs襯底的下表面，其工藝步驟屬于背面工藝。具體來說，應該是在背面二極管襯底減薄工藝后，通過采用背面光刻的辦法，在半絕緣襯底的下表面通過干法刻蝕的方法制作背面標記。
[0031]當應用于倒裝焊時，從背面看，通過背面標記判斷所述二極管的陽極和陰極，避免裝配錯誤，提高了二極管倒裝焊接的可辨識性和可使用性。
【主權項】
1.一種背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，包括太赫茲肖特基二極管本體，所述太赫茲肖特基二極管本體包括半絕緣GaAs襯底(5)，其特征在于:所述半絕緣GaAs襯底(5)的下表面設有標記(9)，用于指示所述二極管本體正面的電極位置，區分陰極和陽極。2.如權利要求1所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述標記(9)位于所述二極管本體的陽極側，用于指示所述二極管本體正面的陽極位置。3.如權利要求1所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述標記(9)位于所述二極管本體的陰極側，用于指示所述二極管本體正面的陰極位置。4.如權利要求1所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述標記位于二極管本體背面的中部，通過標記(9)的走向指示所述二極管本體的陽極或陰極的位置。5.如權利要求1-4中任意一項所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述二極管本體包括半絕緣GaAs襯底(5)，所述GaAs襯底(5)的上表面設有鈍化層(I)，所述鈍化層(I)為兩個連續的環狀結構，每個環狀結構內的GaAs襯底的上表面設有重摻雜GaAs層(6)，每個重摻雜GaAs層(6)的上表面為臺階狀，每個重摻雜GaAs層(6)的上表面設有歐姆接觸金屬層(3)和低摻雜GaAs層(7)，且所述低摻雜GaAs層(7)位于所述二極管本體的內偵Ij，每個歐姆接觸金屬層(3)的上表面設有一個金屬加厚層(4)，其中的一個低摻雜GaAs層(7)的上表面設有一個肖特基接觸金屬層(8)，所述金屬加厚層(4)以及肖特基接觸金屬層(8)的側面環繞有二氧化硅層(2)，其中位于另一個低摻雜GaAs層(7)側的金屬加厚層(4)與所述肖特基接觸金屬層(8)電連接。6.如權利要求5所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述鈍化層(I)的制作材料為二氧化硅、氮化硅或金剛石。7.如權利要求5所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述歐姆接觸金屬層(3)的金屬自下而上為Ni/Au/ Ge/Ni/Au。8.如權利要求5所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述肖特基接觸金屬層(8)自下而上為Ti/Pt/Au。9.如權利要求5所述的背面帶有標記的太赫茲肖特基二極管，其特征在于:所述重摻雜GaAs層(6)的摻雜濃度為10~ 18cm—3量級，低摻雜GaAs層(7)的摻雜濃度為lel6cm—3到5e17cm—30
【文檔編號】H01L29/06GK205692840SQ201620576393
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月14日 公開號201620576393.5, CN 201620576393, CN 205692840 U, CN 205692840U, CN-U-205692840, CN201620576393, CN201620576393.5, CN205692840 U, CN205692840U
【發明人】王俊龍, 馮志紅, 邢東, 梁士雄, 張立森, 楊大寶, 趙向陽
【申請人】中國電子科技集團公司第十三研究所