本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源。
背景技术：
高功率微波具有高光速攻击、波束覆盖面积大、瞬间起效、大弹仓、全天候、隐蔽性强等特点，将是改变未来战争形态的新型颠覆性装备。随着相关技术的不断进步，对高功率微波源提出了更高要求——固态化、紧凑轻量化、高重复频率、长使用寿命和良好的环境适应性。
与传统基于相对论真空电子学的高功率微波产生技术相比，gaas、gan、sic等固态器件在频率上可实现宽频带覆盖、在脉宽上具备数ns至ms量级脉冲输出能力、在重频上可达到百khz至mhz量级、在相位上具备数字相位控制与波束扫描能力；同时，利用前级激励源信号可灵活设置的优势，能根据目标特性，对脉冲或频率进行更为灵活的组合或扫描，从而有效提高系统应用效果和范围；此外，功率合成阵面各组件相对独立，少数组件的功能故障对整个合成阵面主要技术指标影响不大，从而具备一定故障弱化功能。因此，基于固体器件并利用功率合成产生高功率微波的技术途径优势明显。但是，由于gaas、gan等固态微波器件输出功率有限，通常采用多级级联放大形式以产生数十kw级输出功率，这种设计将导致整个系统结构复杂、体积庞大、成本较高。因此，需要进一步提升单个固态微波功率器件输出功率，降低系统复杂度和体积重量。
与基于gaas、gan等微波器件的固态高功率微波源相比，基于sic载流子寿命调控的高功率微波源是一种实现高功率微波输出的全新技术途径。
因此，半导体器件技术领域亟需一种输出功率高、结构简单、体积小巧、成本较低的微波源。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术的缺陷，提供一种输出功率高、结构简单、体积小巧、成本较低的微波源。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，包括半导体晶圆片，所述晶圆片上集成有光导开关和平面辐射天线，所述晶圆片由sic制成。
进一步的，所述晶圆片中sic载流子的寿命通过材料生长工艺或辐照、退火实现调控。
进一步的，所述光导开关包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极分别位于晶圆片两侧面且位置相对。
进一步的，所述第一电极为圆盘状或圆环状，所述第二电极为中部可供激光脉冲穿过的圆环状。
进一步的，所述第一电极和/或第二电极制作前生长高掺杂n -gan层。
进一步的，所述平面辐射天线包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片位于第一电极所在的侧面，所述第二金属片位于第二电极所在的侧面。
进一步的，所述第一金属片通过连接导线与第一电极电性相连，所述第二金属片通过陶瓷电容与第二电极电性相连。
进一步的，所述第一金属片和第二金属片均呈弯弧状，所述第一金属片和第二金属片的弯弧延伸方向相背。
进一步的，所述第一金属片和第二金属片的宽度随着与光导开关距离的增加而增大。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明包括半导体晶圆片，晶圆片上集成有光导开关和平面辐射天线，通过将sic光导开关和平面辐射天线集成在同一sic晶圆上，而且辐射天线为采用离子注入等工艺基于半绝缘sic材料制作而成，可实现一个高功率微波源单元为贴片式结构，通过触发激光的皮秒同步，并能实现多个高功率微波源单元的功率合成，基于sic半导体材料高功率容量的优点，可实现单个贴片式结构的高功率微波源单元输出微波功率达到mw量级，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明整体结构的半剖俯视图；
图2为本发明主体结构的正视图；
图3为本发明主体结构的后视图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-晶圆片，2-第一电极，3-第二电极，4-连接导线，5-第一金属片，6-陶瓷电容，7-第二金属片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，包括半导体晶圆片1，所述晶圆片1上集成有光导开关和平面辐射天线，所述晶圆片1由sic制成。可以理解的是，基于sic材料的平面辐射天线设计，可以提高平面天线的带宽、增益和辐射效率，而将光导开关和平面辐射天线集成在同一sic晶圆上，实现一个高功率微波源单元为贴片式结构。
进一步的，所述晶圆片1中sic载流子的寿命通过材料生长工艺或辐照、退火实现调控。可以理解的是，通过在晶圆片1材料生长过程中杂质掺杂、中子辐照、高温退火等手段实现载流子寿命调节，掺杂可实现载流子长短可调，而中子辐照可降低载流子寿命，高温退火增加寿命。
进一步的，所述光导开关包括第一电极2和第二电极3，所述第一电极2和第二电极3分别位于晶圆片1两侧面且位置相对。进一步的，所述第一电极2为圆盘状或圆环状，所述第二电极3为中部可供激光脉冲穿过的圆环状。可以理解的是，第一电极2和第二电极3位置相对构成光导开关，第二电极3中部设有孔洞构成环状，供激光脉冲进入晶圆片1，利用光导开关产生峰值功率高、窄脉冲、触发抖动低、重频较高的电脉冲的优点，从而获得体积小、重量轻、功率高的微波源模块。
进一步的，所述第一电极2和/或第二电极3制作前生长高掺杂n -gan层。可以理解的是，通过在第一电极2、第二电极3生长过程中掺杂n -gan层实现对载流子寿命的调节。
进一步的，所述平面辐射天线包括第一金属片5和第二金属片7，所述第一金属片5位于第一电极2所在的侧面，所述第二金属片7位于第二电极3所在的侧面。更进一步的，所述第一金属片5通过连接导线4与第一电极2电性相连，所述第二金属片7通过陶瓷电容6与第二电极3电性相连。可以理解的是，第一金属片5和第二金属片7分居晶圆片1两侧，分别通过连接导线4和陶瓷电容6与第一电极1、第二电极2对应相连构成电性连接，实现高功率微波源的产生。
进一步的，所述第一金属片5和第二金属片7均呈弯弧状，所述第一金属片5和第二金属片7的弯弧延伸方向相背。进一步的，所述第一金属片5和第二金属片7的宽度随着与光导开关距离的增加而增大。可以理解的是，第一金属片5和第二金属片7呈弯弧状可以使载流子朝预定的方向偏转，获得更加稳定和高功率的微波。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明较佳的实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，包括半导体晶圆片(1)，所述晶圆片(1)上集成有光导开关和平面辐射天线，所述晶圆片(1)由sic制成。
2.根据权利要求1所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述晶圆片(1)中sic载流子的寿命通过材料生长工艺或辐照、退火实现调控。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述光导开关包括第一电极(2)和第二电极(3)，所述第一电极(2)和第二电极(3)分别位于晶圆片(1)两侧面且位置相对。
4.根据权利要求3所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述第一电极(2)为圆盘状或圆环状，所述第二电极(3)为中部可供激光脉冲穿过的圆环状。
5.根据权利要求4所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述第一电极(2)和/或第二电极(3)制作前生长高掺杂n -gan层。
6.根据权利要求4或5任意一项所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述平面辐射天线包括第一金属片(5)和第二金属片(7)，所述第一金属片(5)位于第一电极(2)所在的侧面，所述第二金属片(7)位于第二电极(3)所在的侧面。
7.根据权利要求6所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述第一金属片(5)通过连接导线(4)与第一电极(2)电性相连，所述第二金属片(7)通过陶瓷电容(6)与第二电极(3)电性相连。
8.根据权利要求7所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述第一金属片(5)和第二金属片(7)均呈弯弧状，所述第一金属片(5)和第二金属片(7)的弯弧延伸方向相背。
9.根据权利要求8所述的一种基于sic载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，其特征在于，所述第一金属片(5)和第二金属片(7)的宽度随着与光导开关距离的增加而增大。
技术总结