Właściwości elektroniczne cienkich warstw znacząco różnią się od właściwości materiałów masowych, a niektóre efekty fizyczne występujące na cienkich warstwach trudno zaobserwować na materiałach masowych.
W przypadku metali w stanie stałym rezystancja maleje wraz ze spadkiem temperatury. W wysokich temperaturach rezystancja maleje tylko raz wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy w niskich temperaturach spada pięciokrotnie. Jednak w przypadku cienkich warstw sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Z jednej strony, rezystywność cienkich warstw jest wyższa niż metali w stanie stałym, a z drugiej strony, rezystywność cienkich warstw maleje szybciej niż metali w stanie stałym wraz ze spadkiem temperatury. Dzieje się tak, ponieważ w przypadku cienkich warstw, udział rozpraszania powierzchniowego w rezystancji jest większy.
Innym przejawem nieprawidłowego przewodnictwa cienkich warstw jest wpływ pola magnetycznego na ich rezystancję. Rezystancja cienkiej warstwy pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego jest większa niż rezystancja materiału blokowego. Dzieje się tak, ponieważ gdy warstwa porusza się po spirali, o ile promień jej linii spiralnej jest większy niż grubość warstwy, elektrony rozpraszają się na powierzchni podczas ruchu, co powoduje dodatkowy opór, który sprawia, że rezystancja warstwy jest większa niż rezystancja materiału blokowego. Jednocześnie będzie ona większa niż rezystancja warstwy bez działania pola magnetycznego. Ta zależność rezystancji warstwy od pola magnetycznego nazywana jest efektem magnetorezystancji, który jest zwykle wykorzystywany do pomiaru natężenia pola magnetycznego. Na przykład, cienkowarstwowe ogniwa słoneczne a-Si, CulnSe2 i CaSe, a także Al2O3 CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO itp.
Czas publikacji: 11-08-2023