Электронные свойства тонких пленок существенно отличаются от свойств объемных материалов, и некоторые физические эффекты, проявляющиеся в тонких пленках, трудно обнаружить в объемных материалах.
Для объемных металлов сопротивление уменьшается из-за понижения температуры. При высоких температурах сопротивление уменьшается только один раз с температурой, в то время как при низких температурах сопротивление уменьшается в пять раз с температурой. Однако для тонких пленок все совершенно иначе. С одной стороны, удельное сопротивление тонких пленок выше, чем у объемных металлов, а с другой стороны, удельное сопротивление тонких пленок уменьшается быстрее, чем у объемных металлов после понижения температуры. Это связано с тем, что в случае тонких пленок вклад поверхностного рассеяния в сопротивление больше.
Другим проявлением аномальной проводимости тонкой пленки является влияние магнитного поля на сопротивление тонкой пленки. Сопротивление тонкой пленки под действием внешнего магнитного поля больше, чем у блочного материала. Причина в том, что при движении пленки по спиральной траектории, пока радиус ее спиральной линии больше толщины пленки, электроны будут рассеиваться на поверхности в процессе движения, что приведет к появлению дополнительного сопротивления, что приведет к тому, что сопротивление пленки станет больше, чем у блочного материала. В то же время оно будет больше сопротивления пленки без воздействия магнитного поля. Такая зависимость сопротивления пленки от магнитного поля называется эффектом магнитосопротивления, который обычно используется для измерения напряженности магнитного поля. Например, тонкопленочные солнечные элементы a-Si, CulnSe2 и CaSe, а также Al2O3 CeO, CuS, CoO2, CO3O4, CuO, MgF2, SiO, TiO2, ZnS, ZrO и т. д.
Время публикации: 11 авг. 2023 г.