Хімія, фізика та технологія поверхні, 2010, 1 (2), 128-137.

Вплив поверхні на перенесення заряду в тонких металевих плівках на основі неперехідних металів



R. I. Bigun, Z. V. Stasyuk, M. Yu. Barabash, Yu. A. Kunitsky

Анотація


Обговорено проблему створення надтонких (товщина шару від 2 до 50 нм) електрично суцільніх стабільних провідних шарів металів і вивчення їхніх електричних властивостей. Розглянуто можливість застосування сурфактантних підшарів для запобігання коагуляції зародків кристалізації в процесі росту плівок. Здійснено аналіз сучасного стану модельних уявлень про перенесення заряду в металевих зразках обмежених розмірів і на його основі проведено трактування результатів експериментального дослідження надтонких металевих плівок.

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Schroder K., Zhang Le. Unusual low resistivity of sub-nm thick Cr overlayers on Ge substrates // Phys. Status Solidi B. – 1994. – V. 183. – P. k5–k8.

Lewowski T., Wechorek P. Surfactant effect of sb on the growth of ag films on sapphire substrate // Appl. Surf. Sci. – 1996. – V. 93. – P. 85–87.

Бородчук А.В., Дорош О.Б., Стасюк З.В. Вплив субатомних підшарів сурми на металізацію плівок срібла та міді // Вiсн. Львiвського Університету. Сер. фіз. – 2000. – Т. 33. – С. 328–332.

Tringides M.C., Jalochowski M., Bauer E. Quantum Size Effects in Metallic Nanostructures // Phys. Today. – 2007. – V. 60, N 4. – P. 50–54.

Fuchs K. The conductivity of thin metallic films according to the electron theory of metals // Proc. Cambridge Philos. Soc. – 1938. – V. 34. – P. 100–108.

Sondheimer E.H. The Mean Free Path of Electrons in Metals // Adv. Phys. – 1952. – V. 1. – P. 1–42.

Mayadas A.F., Shatzkes M. Electrical-resistivity model for polycrystalline films: the case of arbitrary reflection at external surfaces // Phys. Rev. B. – 1970. – V. 1, N 4. – P. 1382–1389.

Tellier C. R., Tosser A. J. Size effects in thin films. – Amsterdam; Oxford; New-York: Elsevier Sci. Publ. Com., 1982. – 310 p.

Warkusz F. Electrical and mechanical properties of thin metal films: size effects // Prog. Surf. Sci. – 1980. – V. 10, N 3. – P. 287–382.

Namba Y. Resistvitity and its temperature coefficient of thin metal films with rough surface // Jpn. J. Appl. Phys. – 1970. – V. 9. – P. 1326–1340.

Stasyuk Z.V. Quasiclassical models of electron transport phenomena in thin metal films // J. Phys. Studies. – 1999. – V. 3, N 1. – P. 102–106.

Стасюк З.В., Лопатинський А.І. Розмірні кінетичні явища в тонких плівках металів. Класичні ефекти // Фізика і хімія твердого тіла. – 2001. – Т. 2, № 4. – С. 521–542.

Feibelman P.J. Static quantum-size effects in thin crystalline, simple-metal films // Phys. Rev. B. – 1983. – V. 27. – P. 1991–1996.

Boettger J.C., Trickey S.B. Quantum size effects in equilibrium lithium ultrathin layers // Phys. Rev. B. – 1992. – V. 45. – P. 1363–1372.

Kurbatsky V.P., Pogosov V.V. Analytical model for the Fermi energy and the work function of thin metallic films // Vacuum. – 2004. – V. 74. – P. 185–189.

Бігун Р.І., Стасюк З.В. Електронна структура ультратонких плівок міді та золота // Фізика і хімія твердого тіла. – 2009. – Т. 10, № 2. – C. 295–298.

Лифшиц И.М., Косевич А.М. Об осцилляциях термодинамических величин для вырожденного ферми-газа при низких температурах // Изв. АН СССР. Сер. физ. – 1955. – Т. 19, № 4. – С. 395–403.

Огрин Ю.Ф., Луцкий В.Н., Елинсон М.И. О наблюдении квантовых размерных эффектов в тонких пленках висмута // Письма в ЖЭТФ. – 1966. – Т. 3, № 3. – С. 114–118.

Сандомирский В.Б. Квантовый эффект размеров в пленке полуметалла // Радиотехника и электроника. – 1967. – Т. 52, № 1. – С. 158–166

Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты – Москва: Атомиздат, 1979.– 264 с.

Te?anovi? Z., Jari? M., Maekawa S. Quantum transport and surface scattering // Phys. Rev. Lett. – 1986. – V. 57, N 21. – P. 2760–2763.

Tesanovic Z. Surface scattering effects in quantum transport // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1987. – V. 20, N 6. – P. 829–834.

Trivedi N., Ashcroft N.W. Quantum size effects in transport properties of metallic films // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 38, N 17. – P. 12298–12309.

Fishman G., Calecki D. Surface-induced resistivity of ultrathin metallic films: a limit law // Phys. Rev. Lett. – 1989. – V. 62, N 11. – P. 1302–1305.

Sheng L., Xing D.Y., Wang Z.D. Transport theory in metallic films: crossover from the classical to the quantum regime // Phys. Rev. B. – 1995. – V. 51, N 11. – P. 7325–7328.

Munoz R., Vidal G., Kremer G. et al. Surface-induced resistivity of gold films on mica: comparison between the classical and the quantum theory // J. Phys. Condens. Matter. – 1999. – V. 11, N 26. – P. 299–307.

Munoz R.C., Finger R., Arenas C. et al. Surface-induced resistivity of thin metallic films bounded by a rough fractal surface // Phys. Rev. B. – 2002. – V. 66. – P. (205401)1–9.

Munoz R., Arenas C., Kremer G. et al. Surface-induced resistivity of CoSi2 films and violations of Mathiessen's rule // J. Phys. Condens. Matter. – 2003. – V. 15, N 3. – P. 177–184.

Makarov N.M., Moroz. A.V., Yampolskii V.A. Classical and quantum size effects in electron conductivity of films with rough boundaries // Phys. Rev. B. – 1995. – V. 52, N 8. – P. 6087–6101.

Makarov N.M., Tarasov Yu.V. Electron localization in narrow surface-corrugated conducting channels: manifestation of competing scattering mechanisms // Phys. Rev. B. – 2001. – V. 64. – P. 235306 (1–14).

Izrailev F.M., Makarov N.M., Rendon M. Gradient and amplitude scattering in surface-corrugated waveguides // Phys. Rev. B. – 2005. – V. 72, N 4. – P. (041403)1–4.

Meyerovich A.E., Ponаmarev I.V. Surface roughness and size effects in quantized films // Phys. Rev. B. – 2002. – V. 65. – P. (155413)1–15.

Meyerovich A.E., Stepaniants S. Transport Phenomena at Rough Boundaries // Phys. Rev. Lett. – 1994. – V. 73. – P. 316–319.

Meyerovich A.E., Cheng Y. Mode Coupling in Quantized High Quality Films // Phys. Rev. B. – 2006. – V. 73. – P. (085404)1–22.

Meyerovich A.E., Chen D. Topological Phase Transitions in Periodically Modulated Quantized Metal Films // Phys. Rev. B. – 2002. – V. 66. – P. (235306)1–5.

Hoffman H., Fisher G. Electrical conductivity in thin and very thin platinum films // Thin Solid Films. – 1976. – V. 36. – P. 25–28.

Fisher G., Hoffman H. Oscillations of the electrical conductivity with film thickness in very thin platinum films // Solid State Commun. – 1980. – V. 35, N 10. – P. 793–796.

Fisher G., Hoffman H. Size quantization of electronic states in very thin platinum films // Z. Phys. B: Condens. Matter. – 1980. – V. 39, N 4. – P. 287–297.

Jalochowski M., Bauer E. Quantum size and surface effects in the electrical resistivity and high-energy electron reflectivity of ultrathin lead films // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 38, N 8. – P. 5272–5280.

Jalochowski M., Hoffman M., Bauer E. Quantized Hall Effect in Ultrathin Metallic Films // Phys. Rev. Lett. – 1996. – V. 76. – P. 4227–4229.

Vilfan I., Henzler M., Pfennigstotf O., Pfn?r H. Anomalous thickness dependence of the Hall effect in ultrathin Pb layers on Si(111) // Phys. Rev. B. – 2002. – V. 66. – P. (241306)1–4.

Vilfan I., Pfn?r H. Charge-carrier transport properties of ultrathin Pb films // Eur. Phys. J. B. – 2003. – V. 36, N 2. – P. 281–287.

Schumacher D., Stark D. Electrical conduction in superimposed metal films // Surf. Sci. – 1982. – V. 123, N 2–3. – P. 384–396.

Михайлов Г.М., Маликов И.В., Черных А.В. Влияние квантового размерного эффекта для скользящих электронов на электронную проводимость металлических пленок // Письма в ЖЭТФ. – 1997. – Т. 66, № 11. – С. 693–699.

Stasyuk Z., Kozak M., Penyukh B., Bihun R. The transition from quantum to classical electron transport in palladium films of nanometer thickness // J. Phys. Studies. – 2003. – V. 7, N 2. – P. 207–208.

Бігун Р.І., Стасюк З.В. Перехід від квантового до класичного переносу заряду в тонких плівках міді // Фізика і хімія твердого тіла. – 2005. – Т. 6, № 3. – С. 414–417.

Стасюк З.В., Бігун Р.І. Балістичний перенос заряду в ультратонких плівках міді // Металлофизика и новейшие технологии. – 2007. – Т. 29, № 6. – С. 781–785.

Бігун Р.І., Стасюк З.В. Перенесення заряду в ультратонких плівках золота // Металлофизика и новейшие технологии. – 2008. – Т. 30, № 6. – С. 827–832.

Бігун Р.І., Стасюк З.В. Вплив сурфактантних підшарів германію на структуру та електропровідність тонких полі­кристалічних плівок міді нанометрової товщини // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2008. – Т. 6, № 1. – С. 17– 24

Бігун Р. I., Стасюк З.В., Бородчук А.В., Пастирський Я.A. Вплив сурфактантних підшарів Sb та Ge на структуру плівок Cu і Au // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2009. – Т. 7, № 2. – С. 529–533.




Copyright (©) 2010 R.I. Bigun, Z.V. Stasyuk, M.Yu. Barabash, Yu.A. Kunitsky

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.