מאפייני מוליכות חשמלית של שכבות דקות ממתכת

התכונות האלקטרוניות של שכבות דקות שונות באופן משמעותי מאלה של חומרים בתפזורת, וחלק מההשפעות הפיזיקליות המוצגות על שכבות דקות קשה למצוא על חומרים בתפזורת.

עבור מתכות בצובר, ההתנגדות יורדת עקב ירידה בטמפרטורה. בטמפרטורות גבוהות, ההתנגדות יורדת רק פעם אחת עם הטמפרטורה, בעוד שבטמפרטורות נמוכות, ההתנגדות יורדת פי חמישה עם הטמפרטורה. עם זאת, עבור שכבות דקות, המצב שונה לחלוטין. מצד אחד, ההתנגדות של שכבות דקות גבוהה מזו של מתכות בצובר, ומצד שני, ההתנגדות של שכבות דקות יורדת מהר יותר מזו של מתכות בצובר לאחר שהטמפרטורה יורדת. הסיבה לכך היא שבמקרה של שכבות דקות, תרומת פיזור פני השטח להתנגדות גדולה יותר.

ביטוי נוסף של מוליכות חריגה של שכבה דקה הוא השפעת השדה המגנטי על התנגדות שכבה דקה. ההתנגדות של שכבה דקה תחת פעולת שדה מגנטי חיצוני גדולה מזו של חומר דמוי בלוק. הסיבה לכך היא שכאשר הסרט נע קדימה לאורך מסלול ספירלי, כל עוד רדיוס הקו הספירלי שלו גדול מעובי הסרט, אלקטרונים יתפזרו על פני השטח במהלך תהליך התנועה, וכתוצאה מכך נוצרת התנגדות נוספת, מה שמוביל לכך שהתנגדות הסרט תהיה גדולה יותר מזו של החומר דמוי הבלוק. יחד עם זאת, היא תהיה גם גדולה יותר מהתנגדות הסרט ללא פעולת שדה מגנטי. תלות זו של התנגדות הסרט בשדה המגנטי נקראת אפקט ההתנגדות המגנטית, המשמש בדרך כלל למדידת עוצמת השדה המגנטי. לדוגמה, תאי שמש דקים מסוג a-Si, CulnSe2 ו-CaSe, כמו גם Al203 CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO וכו'.