件lc電和機(jī)械彼此相連。電流(其對柵極輸送電荷或者將電荷從柵極引離)垂直于標(biāo)記平面流動(dòng)。由于趨膚效應(yīng)兩個(gè)節(jié)段la和lb的僅表面附近的陰影部分有助于通過高頻導(dǎo)體1的電流傳輸。通過傳導(dǎo)不好的插件的電流傳輸lc和2在圖1中出于清楚原因而忽略。
[0026]圖lb為了比較以剖面圖示出根據(jù)目前現(xiàn)有技術(shù)的高頻導(dǎo)體1，其與根據(jù)圖la的實(shí)施例包含相同數(shù)量的基礎(chǔ)材料。這里省略將基礎(chǔ)材料分成兩個(gè)節(jié)段。因此不考慮節(jié)段la的下邊緣和節(jié)段lb的上邊緣作為有助于電流傳輸?shù)谋砻娓浇膮^(qū)域。因此僅小得多的部分的昂貴的基礎(chǔ)材料用于電流傳輸。
[0027]在圖2中對于根據(jù)圖la(實(shí)線)和圖lb(虛線)的高頻導(dǎo)體在高頻導(dǎo)體中可達(dá)到的電流密度j的頻率特性在頻率f上雙倍對數(shù)地描繪。對于從大約2* 101()HZ起的頻率在同樣使用基礎(chǔ)材料的情況下示出電流密度的較大增益。
[0028]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的制造方法的實(shí)施例，用該制造方法制造在圖la中示出的高頻導(dǎo)體。首先在市場上可買到的，在藍(lán)寶石-襯底上生長的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)3上生長分別具有200nm的厚度的由鎳和金組成的交替的層(圖3a)。異質(zhì)結(jié)構(gòu)由3μπι厚的未摻雜的GaN-緩沖層組成，在所述GaN-緩沖層上存在30nm厚的AlGaN-障礙。A1N在該障礙的摩爾物質(zhì)量具有26%的份額。在生長之后層堆暴露于用水稀釋的鹽酸(HC1:H201:100)，該鹽酸分別從右和左侵蝕鎳層(圖3b)。在侵蝕之后層堆在去離子化的水中沖洗10分鐘，以便停止鎳層的進(jìn)一步分解。AFM-測量示出，通過侵蝕平均(rms)粗糙度沒有通過侵蝕提高。
[0029]緊貼在異質(zhì)結(jié)構(gòu)3上殘留鎳-插件2，鎳-插件2限定“高電子移動(dòng)性晶體管”(HEMT)的柵極長度。第二鎳-插件lc連接基礎(chǔ)材料金的兩個(gè)節(jié)段la和lb。
[0030]圖4a以截面(二級T柵極)示出以這種方式制造的根據(jù)本發(fā)明的高頻導(dǎo)體的光柵電子顯微攝像，其對應(yīng)于根據(jù)圖la的示意圖。圖4b為了比較以截面示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)T-柵極結(jié)構(gòu)(一級T柵極)的示例的光柵電子顯微攝像，其對應(yīng)于根據(jù)圖lb的示意圖。
[0031]圖5示出分別在頻率f上標(biāo)繪的具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)T-柵極的晶體管(圖lb;細(xì)點(diǎn)線)和具有根據(jù)本發(fā)明的二級T柵極的晶體管(圖la;厚實(shí)線)的短路電流放大g的頻率特性。兩個(gè)晶體管在其他情況下相同結(jié)構(gòu)化。具有根據(jù)本發(fā)明的高頻導(dǎo)體作為柵極的晶體管的優(yōu)點(diǎn)在高頻率的情況下可見。因此根據(jù)本發(fā)明的高頻導(dǎo)體賦予晶體管較高極限頻率fmax(最高頻率，其在沒有減弱的情況下傳輸)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高頻導(dǎo)體，包括至少一個(gè)導(dǎo)電的基礎(chǔ)材料，其特征在于，所述基礎(chǔ)材料的可由電流穿透的外部和內(nèi)部表面對所述基礎(chǔ)材料的總體積的比例通過 a)所述基礎(chǔ)材料垂直于電流方向分成至少兩個(gè)節(jié)段，所述至少兩個(gè)節(jié)段通過導(dǎo)電的插件分隔以及電和機(jī)械彼此相連，和/或 b)在所述基礎(chǔ)材料的表面中或上的地形結(jié)構(gòu)和/或 c)所述基礎(chǔ)材料的至少一個(gè)部分的內(nèi)部多孔性 相比于基礎(chǔ)材料的成型提高，在所述基礎(chǔ)材料的成型中省略相應(yīng)特征。2.如權(quán)利要求1所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，至少一個(gè)節(jié)段在每個(gè)垂直于電流方向的方向上具有在最大運(yùn)行頻率的情況下雙重的基礎(chǔ)材料的趨膚深度和在最低運(yùn)行頻率的情況下2.5倍的基礎(chǔ)材料的趨膚深度之間的延展。3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，所述插件由材料組成，所述材料由腐蝕劑侵蝕，相對于所述腐蝕劑所述基礎(chǔ)材料是耐久的。4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，所述插件的材料是來自第3或第4主族的金屬或過渡金屬或所述插件的材料包含至少一個(gè)這樣的金屬作為合金元素。5.如權(quán)利要求4所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，所述插件的材料屬于組(Ti，V，Cr，Μη，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn)或包含來自這個(gè)組的至少一個(gè)金屬作為合金元素。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，至少30%，優(yōu)選至少50%并且特別優(yōu)選至少80%的地形結(jié)構(gòu)在每個(gè)垂直于電流方向的方向上具有在最大運(yùn)行頻率的情況下雙重的基礎(chǔ)材料的趨膚深度和在最低運(yùn)行頻率的情況下2.5倍的基礎(chǔ)材料的趨膚深度之間的延展。7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，至少30%，優(yōu)選至少50%和特別優(yōu)選至少80%的細(xì)孔到其最接近鄰居的最小距離為在最大運(yùn)行頻率的情況下雙重的基礎(chǔ)材料的趨膚深度和在最低運(yùn)行頻率的情況下2.5倍的基礎(chǔ)材料的趨膚深度之間。8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，所述基礎(chǔ)材料是碳或貴金屬或次貴金屬或它包含來自這個(gè)組的至少一個(gè)材料作為合金元素。9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，基礎(chǔ)材料屬于組(Ru，Rh，Pd，Ag，Os，Ir，Pt，Au)或包含來自這個(gè)組的至少一個(gè)金屬作為合金元素。10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，它構(gòu)造作為晶體管的控制電極。11.如權(quán)利要求10所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，它構(gòu)造作為場效應(yīng)晶體管的柵電極。12.如權(quán)利要求11所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，它通過導(dǎo)電插件耦合到場效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)通的柵極，所述導(dǎo)電插件限定柵極長度。13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的高頻導(dǎo)體，其特征在于，它構(gòu)造作為光探測器的聚集-或引出電極。14.一種用于制造如權(quán)利要求3到13之一的高頻導(dǎo)體的方法，其特征在于，在襯底上交替的層由插件的材料和由基礎(chǔ)材料生長并且層堆接著暴露于腐蝕劑，所述腐蝕劑各向同性地腐蝕插件的材料并且同時(shí)既不侵蝕襯底也不侵蝕基礎(chǔ)材料。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，選擇可稀釋的腐蝕劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有改善傳導(dǎo)能力的高頻導(dǎo)體。它包括至少一個(gè)導(dǎo)電的基礎(chǔ)材料。根據(jù)本發(fā)明基礎(chǔ)材料的可由電流穿透外部和內(nèi)部表面對基礎(chǔ)材料的總體積的比例通過a）基礎(chǔ)材料垂直于電流方向分成至少兩個(gè)節(jié)段，該至少兩個(gè)節(jié)段通過導(dǎo)電的插件分隔以及電和機(jī)械彼此相連，和/或b）在基礎(chǔ)材料的表面中或上的地形結(jié)構(gòu)和/或c）基礎(chǔ)材料的至少一個(gè)部分的內(nèi)部多孔性比較基礎(chǔ)材料的成型提高，在成型中省略相應(yīng)特征。可認(rèn)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(chǔ)材料，使得較大部分的基礎(chǔ)材料位于從外部或內(nèi)部表面的最高的趨膚深度的距離并且因此參與電流傳輸。因此較小部分由于趨膚效應(yīng)保持未使用。
【IPC分類】H01L29/20, H01L29/423, H01L29/778, H01L31/0224, H01L31/108, H01L23/528, H01L21/285
【公開號】CN105493246
【申請?zhí)枴緾N201480022203
【發(fā)明人】M.米庫利克斯, H.哈特德根, D.格呂茨馬歇爾
【申請人】于利奇研究中心有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年3月20日
【公告號】DE102013006624B3, EP2987179A1, US20160013285, WO2014169887A1