Leitungsschicht

Leitungsschicht ist ein Fachterminus, der eine Schicht bezeichnet, die eine leitende Funktion erfüllt. Je nach Kontext kann sie elektrisch, thermisch oder ionisch leitend sein. Typische Merkmale sind Dicke, Materialwahl, Dotierung oder Mikrostruktur sowie die daraus resultierende Leitfähigkeit oder Wärmeleitfähigkeit.

Im Bereich Elektronik und Halbleitertechnik versteht man darunter oft eine metallische Film- oder dopierte Halbleiterschicht, die eine niederohmige Verbindung oder einen Leitungspfad bildet. Beispiele sind interconnect-Schichten, Ohmikontaktlagen sowie leitfähige Beschichtungen in Solarzellen, organischer Elektronik oder flexiblen Bauteilen. Wichtige Eigenschaften sind Leitfähigkeit, Temperaturabhängigkeit, Kontaktverhalten und Langzeitstabilität.

In der Materialforschung und in Energieanwendungen dienen Leitungsschichten dazu, den Ladungstransport zu ermöglichen oder zu kontrollieren. Sie können als Dünnfilme oder Beschichtungen an Elektroden wirken, als ionisch-leitende Schicht in Batterien oder Superkondensatoren dienen oder als Diffusionsbarriere fungieren. Die Gestaltung erfolgt durch Materialwahl, Dünnfilm-Beschichtungen, Dotierung oder Verbundstrukturen, mit dem Ziel geringer Widerstand und geeigneter Schnittstelle.

In Geophysik und Atmosphärenwissenschaften werden Leiterschichten auch als Zonen mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit beschrieben, etwa in Teilen der Erdkruste oder bestimmten ionosphärischen Schichten. Solche Schichten beeinflussen die Ausbreitung elektromagnetischer Signale und die Interpretation geophysikalischer Messungen.

Die Charakterisierung einer Leitungsschicht erfolgt typischerweise über ihre Leitfähigkeit bzw. ihren spezifischen Widerstand, ihre Dicke und, bei Dünnfilmen, über das sheet resistance-Verhalten. Typische Fertigungsverfahren umfassen Abscheidungstechniken wie Sputtern oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) sowie gezielte Dotierung.