Właściwości elektroniczne cienkich warstw znacząco różnią się od właściwości materiałów masowych, a niektóre efekty fizyczne występujące na cienkich warstwach trudno zaobserwować w materiałach masowych.
W przypadku metali luzem rezystancja maleje ze względu na spadek temperatury. W wysokich temperaturach rezystancja maleje tylko raz wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy w niskich temperaturach rezystancja maleje pięciokrotnie wraz ze wzrostem temperatury. Jednak w przypadku cienkich warstw jest zupełnie inaczej. Z jednej strony rezystywność cienkich warstw jest wyższa niż metali luzem, a z drugiej strony rezystywność cienkich warstw maleje szybciej niż metali luzem po spadku temperatury. Dzieje się tak, ponieważ w przypadku cienkich warstw udział rozpraszania powierzchniowego w rezystancji jest większy.
Innym przejawem nieprawidłowego przewodnictwa cienkiej warstwy jest wpływ pola magnetycznego na rezystancję cienkiej warstwy. Rezystancja cienkiej warstwy pod działaniem zewnętrznego pola magnetycznego jest większa niż rezystancja materiału podobnego do bloku. Powodem jest to, że gdy warstwa porusza się do przodu wzdłuż trajektorii spiralnej, o ile promień jej linii spiralnej jest większy niż grubość warstwy, elektrony będą rozpraszać się na powierzchni podczas procesu ruchu, co spowoduje dodatkowy opór, który prowadzi do tego, że rezystancja warstwy jest większa niż rezystancja materiału podobnego do bloku. Jednocześnie będzie ona również większa niż rezystancja warstwy bez działania pola magnetycznego. Ta zależność rezystancji warstwy od pola magnetycznego nazywana jest efektem magnetorezystancji, który jest zwykle używany do pomiaru natężenia pola magnetycznego. Na przykład ogniwa słoneczne cienkowarstwowe a-Si, CulnSe2 i CaSe, a także Al203 CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO itp.
Czas publikacji: 11-08-2023