Les propriétés électroniques des films minces sont sensiblement différentes de celles des matériaux en vrac, et certains effets physiques affichés sur les films minces sont difficiles à trouver sur les matériaux en vrac.
Pour les métaux massifs, la résistance diminue avec la température. À haute température, elle ne diminue qu'une fois avec la température, tandis qu'à basse température, elle est divisée par cinq. En revanche, pour les couches minces, la situation est complètement différente. D'une part, la résistivité des couches minces est supérieure à celle des métaux massifs, et d'autre part, elle diminue plus rapidement que celle des métaux massifs après une baisse de température. En effet, dans le cas des couches minces, la contribution de la diffusion de surface à la résistance est plus importante.
Une autre manifestation d'une conductivité anormale des couches minces est l'influence du champ magnétique sur leur résistance. Sous l'action d'un champ magnétique externe, la résistance d'une couche mince est supérieure à celle d'un matériau en forme de bloc. En effet, lorsque la couche avance le long de sa trajectoire en spirale, tant que le rayon de sa ligne spiralée est supérieur à son épaisseur, les électrons se dispersent à la surface, créant une résistance supplémentaire. Celle-ci est alors supérieure à celle du matériau en forme de bloc. Parallèlement, elle est également supérieure à la résistance du film sans l'action d'un champ magnétique. Cette dépendance de la résistance du film au champ magnétique est appelée effet de magnétorésistance, généralement utilisé pour mesurer l'intensité du champ magnétique. Par exemple, les cellules solaires à couches minces en a-Si, CulnSe2 et CaSe, ainsi qu'en Al203 CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO, etc.
Date de publication : 11 août 2023