太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太赫茲器件散射參數(shù)測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件。
【背景技術(shù)】
[0002]校準(zhǔn)即是將實(shí)際測(cè)量的結(jié)果與已知器件的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果確定該測(cè)試設(shè)備由于系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。確定了這些系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差就可以對(duì)一些未知成分的測(cè)試結(jié)果做出比較準(zhǔn)確的修正，從而得到參考平面上的比較精確的測(cè)量。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)的事先校準(zhǔn)是精確測(cè)量射頻微波器件S參數(shù)的先決條件，而只有通過(guò)準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)才能建立準(zhǔn)確的器件模型并用于電路仿真和設(shè)計(jì)。而在太赫茲頻段，由于各種高頻效應(yīng)的影響，校準(zhǔn)的誤差會(huì)急劇增大，因此對(duì)校準(zhǔn)件的要求大大提高。
[0003]在太赫茲頻段以下，目前常用的校準(zhǔn)方法有LRRM、SOLT (即短路S、開(kāi)路0、負(fù)載L和直通T)和TRL (即直通T、反射R和傳輸線L)。LRRM和SOLT在校準(zhǔn)的過(guò)程中假定各個(gè)校準(zhǔn)件都是理想的，因此對(duì)校準(zhǔn)件的制作工藝要求很高，一般使用商用校準(zhǔn)件，襯底為氧化鋁陶瓷；而且LRRM和SOLT校準(zhǔn)后的參考面位于探針的針尖，需要對(duì)管芯PAD進(jìn)行去嵌入才能得到管芯的S參數(shù)。TRL校準(zhǔn)法也是目前VNA中較普遍使用的一種雙端口校準(zhǔn)法，能夠修正網(wǎng)絡(luò)儀的誤差。與LRRM和SOLT校準(zhǔn)法不同，用在片TRL方法進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)不必已知所有校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件的特性指標(biāo)，只要求傳輸線標(biāo)準(zhǔn)的特性阻抗和系統(tǒng)特性阻抗一致。這樣就很大程度上減少了校準(zhǔn)精度對(duì)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件的依賴，提高了校準(zhǔn)精度。
[0004]在太赫茲頻段，各種寄生參量和校準(zhǔn)件的制備誤差都會(huì)被放大，從而對(duì)校準(zhǔn)產(chǎn)生巨大的影響。對(duì)于LRRM和SOLT校準(zhǔn)法，兩個(gè)方面會(huì)影響太赫茲S參數(shù)的測(cè)量精度:一是商用校準(zhǔn)件襯底和被測(cè)件襯底的不匹配，二是管芯PAD的去嵌入過(guò)程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，所述校準(zhǔn)件不僅可以解決襯底和被測(cè)件襯底不匹配的問(wèn)題，提高了測(cè)量的精確度，還可以將校準(zhǔn)后的參考平面移到管芯根部，不需要做去嵌入處理，并且采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)還可以減小損耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，其特征在于:包括襯底，所述襯底的上表面制作有一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件，所述襯底的下表面制作有背面金屬層，所述襯底作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述襯底的制備材料為InP。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述背面金屬層的制備材料為金或鋁。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述直通標(biāo)準(zhǔn)件、反射標(biāo)準(zhǔn)件和傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本校準(zhǔn)件采用與被測(cè)件相同的流片工藝制作，一方面可以減小校準(zhǔn)件和被測(cè)件由于襯底的不一致引起的測(cè)試誤差；另一方面，在太赫茲單片電路管芯模型參數(shù)提取時(shí)使用該校準(zhǔn)件，可使校準(zhǔn)后的參考面位于管芯根部而不是針尖，避免被測(cè)件PAD去嵌入引起的誤差，從而提高模型參數(shù)提取的準(zhǔn)確度。此外，傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件采用多線結(jié)構(gòu)(至少一個(gè)，可以為兩個(gè)以上)來(lái)拓寬校準(zhǔn)頻率的范圍，采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的校準(zhǔn)件可以減小損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型所述校準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中A-A向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]其中:1、襯底2、直通標(biāo)準(zhǔn)件3、反射標(biāo)準(zhǔn)件4、傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件5、背面金屬層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0016]如圖1-2所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，包括襯底1，所述襯底I的上表面制作有一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件2、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件3和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件4 ;在圖1中顯示的為兩個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件，傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件可以根據(jù)頻率要求設(shè)計(jì)不同的線長(zhǎng)和個(gè)數(shù)；所述襯底I的下表面制作有背面金屬層5，所述襯底I作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底。優(yōu)選的所述襯底I的制備材料為InP，所述背面金屬層5的制備材料為金或鋁，需要指出的是襯底和背面金屬層的制備材料并不局限于上述材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)選擇。優(yōu)選的，所述直通標(biāo)準(zhǔn)件2、反射標(biāo)準(zhǔn)件3和傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件4采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用以減小損耗。
[0017]本實(shí)用新型所述太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件的制備方法如下:
[0018]I)在襯底I的上表面制作一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件2、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件3和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件4，所述襯底I的制作材料和制備工藝與被測(cè)件襯底的制備材料和制備工藝相同，所述襯底I作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底；
[0019]2)在襯底I的下表面制作背面金屬層5，形成校準(zhǔn)件。
[0020]進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)所述襯底I的制備材料為InP時(shí)，所述方法為:
[0021]I)在襯底I的上表面通過(guò)InP流片工藝制作一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件2、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件3和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件4，所述襯底I的制作材料和制備工藝與被測(cè)件襯底的制備材料和制備工藝相同，所述襯底I作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底；
[0022]2)在襯底I的下表面通過(guò)InP流片工藝制作背面金屬層5，形成校準(zhǔn)件。
[0023]本實(shí)用新型所述標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸需要根據(jù)測(cè)試的實(shí)際情況由設(shè)計(jì)人員仿真和計(jì)算得到，其中直通標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸需考慮所用的太赫茲頻段探針的尺寸，傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸需考慮測(cè)試的頻率范圍。
[0024]本校準(zhǔn)件采用與被測(cè)件相同的流片工藝制作，一方面可以減小校準(zhǔn)件和被測(cè)件由于襯底的不一致引起的測(cè)試誤差，提高了測(cè)量的精確度；另一方面，在太赫茲單片電路管芯模型參數(shù)提取時(shí)使用該校準(zhǔn)件，可使校準(zhǔn)后的參考面位于管芯根部而不是針尖，避免被測(cè)件PAD去嵌入引起的誤差，從而提高模型參數(shù)提取的準(zhǔn)確度。此外，傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件采用多線結(jié)構(gòu)(至少一個(gè)，可以為兩個(gè)以上)來(lái)拓寬校準(zhǔn)頻率的范圍，采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的校準(zhǔn)件可以減小損耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，其特征在于:包括襯底(1)，所述襯底(I)的上表面制作有一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件(2)、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件(3)和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件(4)，所述襯底(I)的下表面制作有背面金屬層(5)，所述襯底(I)作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，其特征在于:所述襯底(I)的制備材料為InP。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，其特征在于:所述背面金屬層(5)的制備材料為金或鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，其特征在于:所述直通標(biāo)準(zhǔn)件(2)、反射標(biāo)準(zhǔn)件(3)和傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件(4)采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太赫茲在片散射參數(shù)測(cè)量校準(zhǔn)件，涉及太赫茲器件散射參數(shù)測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域。所述校準(zhǔn)件包括襯底，所述襯底的上表面制作有一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)件、一個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)件和至少一個(gè)傳輸線標(biāo)準(zhǔn)件，所述襯底的下表面制作有背面金屬層，所述襯底作為整個(gè)校準(zhǔn)件和被測(cè)件的共同襯底。所述校準(zhǔn)件不僅可以解決襯底和被測(cè)件襯底不匹配的問(wèn)題，提高了測(cè)量的精確度，還可以將校準(zhǔn)后的參考平面移到管芯根部，不需要做去嵌入處理，并且采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)還可以減小損耗。
【IPC分類】G01R27/28, G01R3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204666731
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520406029
【發(fā)明人】劉亞男, 胡志富, 杜光偉, 李靜強(qiáng), 馮彬, 彭志農(nóng), 何美林, 曹健
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日