基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)，具體是一種基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波導(dǎo)耦合器在太赫茲系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，其既可以用作雷達(dá)成像、材料分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)，又可以用作大容量通訊等。作為太赫茲系統(tǒng)不可或缺的核心器件之一，太赫茲波導(dǎo)耦合器的性能直接關(guān)系到太赫茲系統(tǒng)的指標(biāo)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備主要采用以下兩種技術(shù)來實(shí)現(xiàn):第一種制備技術(shù)是傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)(包括銑、磨、拋等)。此種制備技術(shù)存在的問題是:制備過程復(fù)雜、制備成本高、制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器精度低、表面粗糙度大。第二種制備技術(shù)是普通MEMS犧牲層技術(shù)。此種制備技術(shù)存在的問題是:由于犧牲層技術(shù)的不成熟，導(dǎo)致在制備過程中容易出現(xiàn)犧牲層與犧牲層交聯(lián)、犧牲層去除不徹底、犧牲層去除過程中破壞結(jié)構(gòu)層等問題，由此導(dǎo)致制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器損耗大、功率不足。基于此，有必要發(fā)明一種全新的太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)，以解決現(xiàn)有太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)存在的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)制備過程復(fù)雜、制備成本高、制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器精度低、表面粗糙度大、損耗大、功率不足的問題，提供了一種基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器，包括第一金屬T形片、第二金屬T形片、第三金屬T形片、第四金屬T形片、第五金屬T形片；
其中，第一金屬T形片、第二金屬T形片、第三金屬T形片、第四金屬T形片、第五金屬T形片自下而上依次層疊成一體；
第二金屬T形片的橫向部分表面開設(shè)有上下貫通的直形波導(dǎo)腔；直形波導(dǎo)腔的左端貫通第二金屬T形片的橫向部分的左端面，直形波導(dǎo)腔的右端貫通第二金屬T形片的橫向部分的右端面；
第三金屬T形片的橫向部分表面左部開設(shè)有一排上下貫通的耦合孔；
第四金屬T形片的橫向部分表面左部和縱向部分表面共同開設(shè)有上下貫通的L形波導(dǎo)腔山形波導(dǎo)腔的左端封閉，L形波導(dǎo)腔的前端貫通第四金屬T形片的縱向部分的前端面。
[0005]基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備方法(該方法用于制備本發(fā)明所述的基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器)，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
a.選取一個(gè)基片，并對(duì)基片進(jìn)行清洗；然后，在基片的上表面旋涂負(fù)性光刻膠，并對(duì)負(fù)性光刻膠進(jìn)行紫外光刻，由此得到第一結(jié)構(gòu)層模具；而后，對(duì)第一結(jié)構(gòu)層模具進(jìn)行電鑄，由此得到第一金屬T形片；
b.在第一結(jié)構(gòu)層模具的上表面和第一金屬T形片的上表面旋涂正性光刻膠，并對(duì)正性光刻膠進(jìn)行紫外光刻，由此得到第一犧牲層模具；而后，對(duì)第一犧牲層模具進(jìn)行電鑄，由此得到第二金屬T形片和直形波導(dǎo)腔；
c.在第一犧牲層模具的上表面和第二金屬T形片的上表面旋涂負(fù)性光刻膠，并對(duì)負(fù)性光刻膠進(jìn)行紫外光刻，由此得到第二結(jié)構(gòu)層模具；而后，對(duì)第二結(jié)構(gòu)層模具進(jìn)行電鑄，由此得到第三金屬T形片和耦合孔；
d.在第二結(jié)構(gòu)層模具的上表面和第三金屬T形片的上表面旋涂正性光刻膠，并對(duì)正性光刻膠進(jìn)行紫外光刻，由此得到第二犧牲層模具；而后，對(duì)第二犧牲層模具進(jìn)行電鑄，由此得到第四金屬T形片和L形波導(dǎo)腔；
e.將第一犧牲層模具和第二犧牲層模具進(jìn)行去除；
f.選取另一個(gè)基片，并對(duì)基片進(jìn)行清洗；然后，在基片的上表面旋涂負(fù)性光刻膠，并對(duì)負(fù)性光刻膠進(jìn)行紫外光刻，由此得到第三結(jié)構(gòu)層模具；而后，對(duì)第三結(jié)構(gòu)層模具進(jìn)行電鑄，由此得到第五金屬T形片；最后，將第五金屬T形片層疊于第四金屬T形片的上表面，由此制成太赫茲波導(dǎo)耦合器。
[0006]與現(xiàn)有太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法通過采用疊層光刻膠犧牲層技術(shù)，具備了如下優(yōu)點(diǎn):其一，與傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法制備過程更簡(jiǎn)單、制備成本更低、制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器精度更高(第三金屬T形片的厚度的精度、耦合孔的直徑的精度均可以控制在μπι量級(jí))、表面粗糙度更小。其二，與普通MEMS犧牲層技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器及其制備方法一方面采用性能穩(wěn)定的負(fù)性光刻膠作為結(jié)構(gòu)層模具，另一方面采用易于去除的正性光刻膠作為犧牲層模具，因此利用顯影液便能夠輕易地去除犧牲層模具，而不會(huì)腐蝕結(jié)構(gòu)層模具，由此徹底避免了犧牲層與犧牲層交聯(lián)、犧牲層去除不徹底、犧牲層去除過程中破壞結(jié)構(gòu)層等問題，從而使得制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器損耗更小、功率更高。
[0007]本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有太赫茲波導(dǎo)耦合器的制備技術(shù)制備過程復(fù)雜、制備成本高、制備出的太赫茲波導(dǎo)耦合器精度低、表面粗糙度大、損耗大、功率不足的問題，適用于雷達(dá)成像、材料分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、大容量通訊等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:1-第一金屬T形片，2-第二金屬T形片，3-第三金屬T形片，4-第四金屬T形片，5-第五金屬T形片，6-直形波導(dǎo)腔，7-耦合孔，8-L形波導(dǎo)腔。
【具體實(shí)施方式】
[0010]基于犧牲層技術(shù)的太赫茲波導(dǎo)耦合器，包括第一金屬T形片1、第二金屬T形片2、第三金屬T形片3、第四金屬T形片4、第五金屬T形片5 ；
其中，第一金屬T形片1、第二金屬T形片2、第三金屬T形片3、第四金屬T形片4、第五金屬T形片5自下而上依次層疊成一體；
第二金屬T形片2的橫向部分表面開設(shè)有上下貫通的直形波導(dǎo)腔6 ;直形波導(dǎo)腔6的左端貫通第二金屬T形片2的橫向部分的左端面，直形波導(dǎo)腔6的右端貫通第二金屬T形片2的橫向部分的右端面；
第三金屬T形片3的橫向部分表面左部開設(shè)有一排上下貫通的耦合孔7 ;
第四金屬T形片4的橫向部分表面左部和縱向部分表面共同開設(shè)有上下貫通的L形波導(dǎo)腔8 ;L形波導(dǎo)腔8的左端封閉，L形波導(dǎo)腔8的前端貫通第四金屬T形片4的縱向部分的前端面。
[0011]第三金屬T形片3的厚度為30 μπι ;耦合孔7的直徑為200 μπι。
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