具有改善傳導能力的高頻導體的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及具有改善傳導能力的高頻導體。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]直流電完全穿透電導體，通過該電導體引導直流電。交流電此時涌進導體中直到材料和頻率有關(guān)的趨膚深度，這是因為在導體內(nèi)部中由電流產(chǎn)生的磁交變場基于排盡原理(Lenzschen Regel)感應產(chǎn)生反向電壓，該反向電壓使電流擠壓在導體的邊緣上。由此僅提供直到趨膚深度的導體截面的邊緣區(qū)域用于電流傳輸。導體截面的其余不用于電流傳輸。為了減小導體的電阻抗，已知放大導體，使得還使承載電流的邊緣區(qū)域更大。不利地以導體材料的大額外體積換來較小的傳導能力的凈收益，該導體材料因為趨膚效應不參與電流傳輸。傳導最好的金屬是貴金屬并且因此非常高成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]任務和解決方案
在此本發(fā)明的任務在于，提供高頻導體供使用，該高頻導體在同時較小材料成本的情況下具有改善的傳導能力。
[0004]這個任務根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的高頻導體以及通過根據(jù)并行權(quán)利要求的制造方法來解決。此外有利的擴展方案通過引用它們的從屬權(quán)利要求給出。
[0005]本發(fā)明的對象
在本發(fā)明的范圍中研發(fā)高頻導體，其包括至少一個導電的基礎材料。
[0006]根據(jù)本發(fā)明基礎材料的可由電流穿透的外部和內(nèi)部表面對基礎材料的總體積的比例通過
a)基礎材料垂直于電流方向分成至少兩個節(jié)段，該至少兩個節(jié)段通過導電的插件分隔以及電和機械彼此相連，和/或
b)在基礎材料的表面中或上的地形結(jié)構(gòu)和/或 c )基礎材料的至少一個部分的內(nèi)部多孔性
比較基礎材料的成型提高，在該成型中省略相應特征。
[0007]可認識到，可通過成型有關(guān)的措施如此空間上布置相同數(shù)量的基礎材料，使得較大部分的基礎材料位于從外部或內(nèi)部表面的最高的趨膚深度的一定距離處并且因此參與電流傳輸。因此較小部分由于趨膚效應保持未使用。
[0008]如果對基礎材料分段，則有利的至少一個節(jié)段在每個垂直于電流方向的方向上具有在最大運行頻率的情況下雙重的基礎材料的趨膚深度和在最低運行頻率的情況下的2.5倍的基礎材料的趨膚深度之間的延展。較小延展窄化傳導能力，明顯更高的延展在此還產(chǎn)生較高材料成本，然而沒有更多傳導能力的生長。
[0009]有利地插件由材料組成，該材料由腐蝕劑侵蝕，相對于腐蝕劑基礎材料是耐久的。然后高頻導體可以特別簡單地制造，其方式為交替的層由基礎材料和插件的材料在襯底上生長并且接著使用腐蝕劑。然后對由插件的材料制成的層從兩個側(cè)同時侵蝕。在兩個侵蝕位置之間的中間保留了剩余物，剩余物的寬度取決于侵蝕時間和侵蝕速度。不需要平版印刷步驟的復雜序列。
[0010]對于插件僅要求，使得它具有金屬的傳導能力并且它是機械穩(wěn)定的。如果高頻導體施加到半導體上，則對于每個半導體存在特別合適能傳導的材料的組，其形成例如與半導體的肖特基接觸。
[0011]有利地插件的材料是來自第3或第4主族的金屬或過渡金屬或它包含至少一個這樣的金屬作為合金元素。特別有利地插件的材料屬于組(!^，￥，0，111，？6，(:0，祖，01，211)或它包含來自這個組的至少一個金屬作為合金元素。這個材料尤其是通過濕化學的腐蝕劑集合可通行的傳導能力和良好可侵蝕性。如果使用其中并非取決于此的制造方法，但是插件的材料還可以是例如貴金屬并且尤其是與基礎材料相同。
[0012]如果基礎材料地形結(jié)構(gòu)化，則有利的至少30%，優(yōu)選至少50%和特別優(yōu)選至少80%的地形結(jié)構(gòu)在每個垂直于電流方向的方向上具有在最大運行頻率的情況下雙重的基礎材料的趨膚深度和在最低運行頻率的情況下2.5倍的基礎材料的趨膚深度之間的延展。然后結(jié)構(gòu)基本上完全由電流穿透。
[0013]如果基礎材料是多孔的，則有利地至少30%，優(yōu)選至少50%和特別優(yōu)選至少80%的細孔到其最接近鄰居的最小距離在最大運行頻率的情況下在雙重的基礎材料的趨膚深度和在最低運行頻率的情況下2.5倍的基礎材料的趨膚深度之間。然后細孔之間的區(qū)域基本上完全由電流穿透，并且僅留下少量的基礎材料，該少量的基礎材料不有助于電流傳輸。
[0014]有利地基礎材料是碳或貴金屬或次貴金屬或它包含來自這個組的至少一個材料作為合金元素。在本發(fā)明的特別有利的擴展方案中基礎材料屬于組(仙，1^，？(^8，08，1^Pt，Au)或它包含來自這個組的至少一個金屬作為合金元素。碳和這些貴金屬不僅是最好導電的，而且是相對環(huán)境影響和相對濕化學腐蝕劑耐久的，該腐蝕劑可能用于制造插件。
[0015]在本發(fā)明的特別有利的擴展方案中高頻導體構(gòu)造為晶體管的控制電極。高頻導體可以尤其是作為場效應晶體管的柵電極。在場效應晶體管的情況下在盡可能高的切換頻率和轉(zhuǎn)換的陡度的益處下導致，柵電極可以盡可能快地用電荷占據(jù)或相反電荷盡可能快從其移走。
[0016]有利地高頻導體作為柵電極通過導電插件(其限定柵極長度)耦合到場效應晶體管的半導通的柵極。柵極長度越小，晶體管的最大切換頻率越大。
[0017]在本發(fā)明的另外特別有利的擴展方案中高頻導體構(gòu)造作為光探測器的聚集-或引出電極。尤其是在光探測器中根據(jù)MSM-原理(金屬-半導體-金屬，metal-semiconductor-metal)量子效率越好，聚集和引出電極的電阻抗越小。
[0018]如先前所述本發(fā)明還涉及用于制造根據(jù)本發(fā)明的高頻導體的方法。在此在襯底上交替的層由插件的材料和由基礎材料生長。層堆接著暴露于腐蝕劑，插件的材料各向同性地腐蝕并且同時不侵蝕襯底和基礎材料。通過侵蝕速度和侵蝕時間的共同作用可以調(diào)節(jié)在侵蝕過程之后殘留的插件的寬度。
[0019]有利地選擇可稀釋的腐蝕劑。然后侵蝕速度可以通過稀釋度調(diào)節(jié)。腐蝕劑可以是例如酸或堿。稀釋可以，但是不一定用水實現(xiàn)。還可以使用例如其他溶劑來進行稀釋。
【附圖說明】
[0020]下面根據(jù)附圖解釋本發(fā)明的對象，而本發(fā)明的對象不限于此。其示出:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的高頻導體的實施例。
[0021]圖2示出可達到的電流密度的頻率特征和與現(xiàn)有技術(shù)的比較。
[0022]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的制造方法的實施例。
[0023]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的高頻導體的光柵電子顯微攝影以及和現(xiàn)有技術(shù)的比較。
[0024]圖5示出具有根據(jù)本發(fā)明的高頻導體作為柵極的晶體管和具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的柵極的晶體管的短路電流放大的頻率特性。
【具體實施方式】
[0025]圖la以剖面圖示出根據(jù)本發(fā)明的高頻導體1的實施例。高頻導體1通過由鎳制成的插件2(其限定柵極長度)耦合到AlGaN/GaN-異質(zhì)結(jié)構(gòu)3作為場效應晶體管的半導通的柵極。該異質(zhì)結(jié)構(gòu)位于藍寶石襯底上。出于清楚的原因襯底以及晶體管的源區(qū)和漏區(qū)包括接觸在內(nèi)都未繪出。高頻導體1的基礎材料金分成兩個節(jié)段la和lb，兩個節(jié)段通過由鎳制成的插