Напівпровідниковий нвч-діод на кристалотримачі

1. Напівпровідниковий НВЧ-діод на кристалотримачі, що містить кристал НВЧ-діода з анодним 3 ташовані на металевих виводах діелектричної підкладки. Задача вирішується також і тим, що металеві виводи розташовані як на лицевій, так і на торцевій поверхнях діелектричної підкладки. Виконання кристала НВЧ-діода у вигляді планарної меза-структури з балковими виводами, безпосередньо накладеними на плівкові металеві виводи діелектричної підкладки, дозволяє зменшити паразитні реактивні параметри НВЧ-діода, що досягається внаслідок сплощення та мінімізації розмірів конструкції та відсутності навісного монтажу, а введення діелектричної підкладки з металевими виводами надає можливість його використання у високочутливих детекторних пристроях, виконаних у корпусному варіанті. Виконання металевих виводів на торцевих поверхнях діелектричної підкладки надає можливість використання діодів в НВЧ гібрідно-інтегральних ліній передачі. Конструкція напівпровідникового НВЧ-діода на кристалотримачі пояснюється кресленнями Фіг.1Фіг.4. На Фіг.1 зображена меза-структура НВЧ-діода, на Фіг.2 - те ж, у розрізі по А-А. Діод містить арсенід-галієвий кристал 1, підкладку 2 і-типу та епітаксійно вирощені на ній шар 3 n+-типу та шар 4 n+-типу, металевий омічний контакт 5 до шару 3 n+-типу з балковим виводом 6, металевий бар'єрний контакт 7 до шару 4 n+-типу з балковим виводом 8 і ізолюючий шар 9. У омічному контакті 4 виконаний паз 10, в який входить із зазором бар'єрний контакт 7. На кресленні Фіг.3 зображений кристалотримач з діелектричної підкладки 11 з металевими виводами на лицевій 12 та торцевій 13 його поверхнях. На кресленні Фіг.4 вигляд у розрізі НВЧдіода на кристалотримачі. У конкретній реалізації конструкції напівпровідникового НВЧ-діода на кристалотримачі його елементи характеризуються: кристал НВЧ-діода розміром 200х100х40мкм, виконаний з нелегованого арсенід-галію з концентрацією носіїв приблизно 1012+14см-3; шар 3 n+ товщиною приблизно 8мкм, концентрація n+ - 10+18см-3; шар n - 10+16 товщиною приблизно 0,2мкм, балкові виводи товщиною шару Аu приблизно 8мкм та розміром 40563 4 120х80мкм. Кристалотримач виконаний з полікору розміром 1,2х1,0мм, металізація з шарів металу Cr-Cu-Ni товщиною приблизно 10мкм. Вибір зазначених розмірів елементів конструкції НВЧ-діода та топології забезпечують реалізацію величини повної ємкості діода не більше 120фФ, що дозволяє використовувати пропонований діод в широкосмугових детекторах і змішувачах міліметрового діапазону. Корисна модель, що заявляється, реалізується таким чином: Беруть полікорову підкладку розміром 48х60х0,5мм, на яку напилюють шари металізації Сr+Сu+Nі товщиною 0,1+10+5 (мкм) відповідно та формують контактні площадки шляхом фотолітографії з наступним хімічним або плазмовим травленням. Далі на установці дискової порізки здійснюють розрізку підкладки на смужки шириною 1,2мм, на торці яких напилюють шар металізації Сr+Сu товщиною 0,1+10мкм. Металізовані торці залужують припоєм ПОСК-50. Далі на установці ультразвукового зварення на контактні площадки підкладки розварюють балкові виводи кристалів НВЧ-діодів (на кресленні Фіг.4 місце зварення показано стрілками «Р») та герметизують їх клеєм, після чого здійснюють розрізку смужок на готові вироби. Виготовлений таким чином НВЧ-діод може бути використаний як у хвилевідних пристроях, так і в гібридно-інтегральних схемах. Діод має високі граничні та, відповідно, робочі частоти внаслідок малих паразитних параметрів кристала та способу монтування на кристалотримачі. Параметри НВЧдіодів були перевірені в тестовій камері, побудованої на базі хвилевідно-коаксіального переходу та наведені на Фіг.5 (частотна залежність чутливості НВЧ-діодів 5мм діапазону довжини хвилі). Джерела інформації: 1. Патент Російської Федерації на винахід N 1178272, H01L 23/48, 1996.11.27. 2. Довідник: «Полупроводниковые приборы. Сверхвысокочастотные диоды» Під ред. Б.А. Наливайко, Томск, МДП «РАСКО», 1992 р. стор. 24 (прототип). 5 40563 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 40563 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601