件lc电和机械彼此相连。电流(其对栅极输送电荷或者将电荷从栅极引离)垂直于标记平面流动。由于趋肤效应两个节段la和lb的仅表面附近的阴影部分有助于通过高频导体1的电流传输。通过传导不好的插件的电流传输lc和2在图1中出于清楚原因而忽略。
[0026]图lb为了比较以剖面图示出根据目前现有技术的高频导体1，其与根据图la的实施例包含相同数量的基础材料。这里省略将基础材料分成两个节段。因此不考虑节段la的下边缘和节段lb的上边缘作为有助于电流传输的表面附近的区域。因此仅小得多的部分的昂贵的基础材料用于电流传输。
[0027]在图2中对于根据图la(实线)和图lb(虚线)的高频导体在高频导体中可达到的电流密度j的频率特性在频率f上双倍对数地描绘。对于从大约2* 101()HZ起的频率在同样使用基础材料的情况下示出电流密度的较大增益。
[0028]图3示出根据本发明的制造方法的实施例，用该制造方法制造在图la中示出的高频导体。首先在市场上可买到的，在蓝宝石-衬底上生长的AlGaN/GaN异质结构3上生长分别具有200nm的厚度的由镍和金组成的交替的层(图3a)。异质结构由3μπι厚的未掺杂的GaN-缓冲层组成，在所述GaN-缓冲层上存在30nm厚的AlGaN-障碍。A1N在该障碍的摩尔物质量具有26%的份额。在生长之后层堆暴露于用水稀释的盐酸(HC1:H201:100)，该盐酸分别从右和左侵蚀镍层(图3b)。在侵蚀之后层堆在去离子化的水中冲洗10分钟，以便停止镍层的进一步分解。AFM-测量示出，通过侵蚀平均(rms)粗糙度没有通过侵蚀提高。
[0029]紧贴在异质结构3上残留镍-插件2，镍-插件2限定“高电子移动性晶体管”(HEMT)的栅极长度。第二镍-插件lc连接基础材料金的两个节段la和lb。
[0030]图4a以截面(二级T栅极)示出以这种方式制造的根据本发明的高频导体的光栅电子显微摄像，其对应于根据图la的示意图。图4b为了比较以截面示出根据现有技术的常规T-栅极结构(一级T栅极)的示例的光栅电子显微摄像，其对应于根据图lb的示意图。
[0031]图5示出分别在频率f上标绘的具有根据现有技术的常规T-栅极的晶体管(图lb;细点线)和具有根据本发明的二级T栅极的晶体管(图la;厚实线)的短路电流放大g的频率特性。两个晶体管在其他情况下相同结构化。具有根据本发明的高频导体作为栅极的晶体管的优点在高频率的情况下可见。因此根据本发明的高频导体赋予晶体管较高极限频率fmax(最高频率，其在没有减弱的情况下传输)。
【主权项】
1.高频导体，包括至少一个导电的基础材料，其特征在于，所述基础材料的可由电流穿透的外部和内部表面对所述基础材料的总体积的比例通过 a)所述基础材料垂直于电流方向分成至少两个节段，所述至少两个节段通过导电的插件分隔以及电和机械彼此相连，和/或 b)在所述基础材料的表面中或上的地形结构和/或 c)所述基础材料的至少一个部分的内部多孔性 相比于基础材料的成型提高，在所述基础材料的成型中省略相应特征。2.如权利要求1所述的高频导体，其特征在于，至少一个节段在每个垂直于电流方向的方向上具有在最大运行频率的情况下双重的基础材料的趋肤深度和在最低运行频率的情况下2.5倍的基础材料的趋肤深度之间的延展。3.如权利要求1-2中任一项所述的高频导体，其特征在于，所述插件由材料组成，所述材料由腐蚀剂侵蚀，相对于所述腐蚀剂所述基础材料是耐久的。4.如权利要求1-3中任一项所述的高频导体，其特征在于，所述插件的材料是来自第3或第4主族的金属或过渡金属或所述插件的材料包含至少一个这样的金属作为合金元素。5.如权利要求4所述的高频导体，其特征在于，所述插件的材料属于组(Ti，V，Cr，Μη，Fe，Co，Ni，Cu，Zn)或包含来自这个组的至少一个金属作为合金元素。6.如权利要求1-5中任一项所述的高频导体，其特征在于，至少30%，优选至少50%并且特别优选至少80%的地形结构在每个垂直于电流方向的方向上具有在最大运行频率的情况下双重的基础材料的趋肤深度和在最低运行频率的情况下2.5倍的基础材料的趋肤深度之间的延展。7.如权利要求1-6中任一项所述的高频导体，其特征在于，至少30%，优选至少50%和特别优选至少80%的细孔到其最接近邻居的最小距离为在最大运行频率的情况下双重的基础材料的趋肤深度和在最低运行频率的情况下2.5倍的基础材料的趋肤深度之间。8.如权利要求1-7中任一项所述的高频导体，其特征在于，所述基础材料是碳或贵金属或次贵金属或它包含来自这个组的至少一个材料作为合金元素。9.如权利要求1-8中任一项所述的高频导体，其特征在于，基础材料属于组(Ru，Rh，Pd，Ag，Os，Ir，Pt，Au)或包含来自这个组的至少一个金属作为合金元素。10.如权利要求1-9中任一项所述的高频导体，其特征在于，它构造作为晶体管的控制电极。11.如权利要求10所述的高频导体，其特征在于，它构造作为场效应晶体管的栅电极。12.如权利要求11所述的高频导体，其特征在于，它通过导电插件耦合到场效应晶体管的半导通的栅极，所述导电插件限定栅极长度。13.如权利要求1-12中任一项所述的高频导体，其特征在于，它构造作为光探测器的聚集-或引出电极。14.一种用于制造如权利要求3到13之一的高频导体的方法，其特征在于，在衬底上交替的层由插件的材料和由基础材料生长并且层堆接着暴露于腐蚀剂，所述腐蚀剂各向同性地腐蚀插件的材料并且同时既不侵蚀衬底也不侵蚀基础材料。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，选择可稀释的腐蚀剂。
【专利摘要】本发明涉及具有改善传导能力的高频导体。它包括至少一个导电的基础材料。根据本发明基础材料的可由电流穿透外部和内部表面对基础材料的总体积的比例通过a）基础材料垂直于电流方向分成至少两个节段，该至少两个节段通过导电的插件分隔以及电和机械彼此相连，和/或b）在基础材料的表面中或上的地形结构和/或c）基础材料的至少一个部分的内部多孔性比较基础材料的成型提高，在成型中省略相应特征。可认识到，可通过成型有关的措施如此空间上布置相同数量的基础材料，使得较大部分的基础材料位于从外部或内部表面的最高的趋肤深度的距离并且因此参与电流传输。因此较小部分由于趋肤效应保持未使用。
【IPC分类】H01L29/20, H01L29/423, H01L29/778, H01L31/0224, H01L31/108, H01L23/528, H01L21/285
【公开号】CN105493246
【申请号】CN201480022203
【发明人】M.米库利克斯, H.哈特德根, D.格吕茨马歇尔
【申请人】于利奇研究中心有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年3月20日
【公告号】DE102013006624B3, EP2987179A1, US20160013285, WO2014169887A1