Le proprietà elettroniche dei film sottili sono significativamente diverse da quelle dei materiali massivi, e alcuni effetti fisici osservati nei film sottili sono difficili da riscontrare nei materiali massivi.
Nei metalli massivi, la resistenza diminuisce al diminuire della temperatura. Ad alte temperature, la resistenza diminuisce una sola volta con la temperatura, mentre a basse temperature diminuisce cinque volte. Tuttavia, per i film sottili, la situazione è completamente diversa. Da un lato, la resistività dei film sottili è maggiore di quella dei metalli massivi e, dall'altro, la resistività dei film sottili diminuisce più rapidamente di quella dei metalli massivi al diminuire della temperatura. Questo perché, nel caso dei film sottili, il contributo della diffusione superficiale alla resistenza è maggiore.
Un'altra manifestazione dell'anomala conduttività dei film sottili è l'influenza del campo magnetico sulla resistenza del film stesso. La resistenza di un film sottile sotto l'azione di un campo magnetico esterno è maggiore di quella di un materiale solido. Il motivo è che, quando il film si muove lungo una traiettoria a spirale, finché il raggio della sua spirale è maggiore dello spessore del film, gli elettroni si disperdono sulla superficie durante il movimento, generando una resistenza aggiuntiva che fa sì che la resistenza del film risulti maggiore di quella di un materiale solido. Allo stesso tempo, sarà anche maggiore della resistenza del film in assenza di campo magnetico. Questa dipendenza della resistenza del film dal campo magnetico è chiamata effetto magnetoresistenza, che viene solitamente utilizzato per misurare l'intensità del campo magnetico. Ad esempio, le celle solari a film sottile di a-Si, CuLnSe2 e CaSe, così come Al2O3, CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO, ecc.
Data di pubblicazione: 11 agosto 2023