Конструкция p-i-n диода (стр. 4 из 4)
Этот метод позволяет применить элементы планарной технологии, при этом SiO2 используется в качестве диффузионной маски. Общий вид p-i-n-мезаструктуры, выполненной по планарной технологии, показан на рис.5,г.
Для получения высокой скорости переключения СВЧ-мощности разработаны [9] плананарные диоды "сотовой" структуры с диаметром р-i- перехода около 5 мкм и толщиной i -области около 1 мкм (рис. 5,е). В таких структурах p-i - переход формируется селективной имплантацией ионов бора в высокоомную эпитаксиальную пленку Si. Маской при имплантации служит слой SiO2.
В некоторых случаях для уменьшения времени жизни носителей заряда p-i-n - структуры легируют золотом.
Рис. 6. Технологическая схема изготовления p-i-n- структур с диффузионными n- и р- областями.
1.2.3 Конструкции р -i -n- диодов
Для высокоскоростной модуляции СВЧ, используются как корпусные, так и бескорпусные конструкции р-i-n- диодов (рис. 7). Монтаж диодов в кварцевый и металлокерамический корпуса обычно применяют для диапазона частот до 55 ГГц. На этих частотах могут быть использованы и металлосапфировые корпуса. Для более высоких частот, где требуются малые значения СК, диоды обычно монтируют на штифте с одной или двумя металлизированными кварцевыми опорами. При сборке "сотовой" структуры чип с рядом малых р-i-n- структур помещается в держатель в виде волноводной вставки уменьшенного сечения, контакт к структуре осуществляется тонкой иглой из золото-никелевого сплава.
Пассивация p-i-n- структур лаками и SiO2 несколько ухудшает параметры диодов на СВЧ. Для избежания этого бескорпусные диоды монтируют в волноводном. модуле, который герметизируется майларовым стеклом и заполняется инертным газом.
Для оптимизации параметров СВЧ-модуляторов в каждом интервале частот требуются вполне определенные величины СК и LS. Емкость СК можно регулировать в широких пределах выбором геометрических размеров корпуса и кварцевых опор. Индуктивность LSтакже можно варьировать изменением длины и количества выводов (монтажные лент) от верхнего контакта мезаструктур.
Рис. 7. Способы сборки быстродействующих переключательных р-i-n- диодов:
а) в кварцевый корпус, б) в металлокерамический корпус, в,г) на штифтах с одной и двумя металлизированными опорами, д) прямая мезаструктура с балочными выводами, е) "сотовая" структура.