Низькотемпературні електропровідність та термоелектрорушійна сила плівок міді нанометрової товщини

Abstract

Досліджено електропровідність та термоелектрорушійну силу полікристалічних плівок міді нанометрової товщини, термічно осаджених в умовах надвисокого вакууму. Встановлено, що енергетичні параметри щойно нанесених плівок є аналогічними параметрам відпалених плівок міді, а відмінність у ході розмірних залежностей кінетичних коефіцієнтів є обумовленою зміною умов розсіяння носіїв струму на межах зерен. Одержані результати пояснено в рамках класичних модельних уявлень про перенесення заряду в системах обмежених розмірів. В рамках цих моделів розраховано параметри перенесення заряду ρ∞, β∞, S∞ та λ∞, що характеризують плівку безмежної товщини, будова якої є ідентичною структурі плівки товщиною d.

Electroconductivity and thermoelectric power of the copper polycrystalline nanometer-thickness films deposited under ultrahigh vacuum conditions are investigated. As revealed, the energy parameters of as-deposited films are similar to parameters of annealed copper films. Difference in sizedependence courses of kinetic coefficients is caused by the change of grainboundary scattering conditions for carriers. Experimental results are explained within the scope of the classical finite-size-effect model for charge transport. The charge-transport parameters, ρ∞, β∞, S∞, and λ∞, which characterize a metal film of infinite thickness and structure identical to the structure of film of thickness d, are calculated.

Исследованы электропроводность и термоэлектродвижущая сила поликристаллических плёнок меди нанометровой толщины, изготовленных методом термического распыления метала в условиях сверхвысокого вакуума. Показано, что энергетические параметры свеженанесённых плёнок аналогичны параметрам отожжённых плёнок меди, а отличие в ходе размерных зависимостей кинетических коэффициентов обусловлено изменением условий рассеяния носителей тока на границах кристаллитов. Объяснение полученных результатов осуществлено в рамках классических модельных представлений о переносе заряда в системах ограниченных размеров. На основе упомянутых моделей рассчитаны параметры переноса заряда ρ∞, β∞, S∞ та λ∞, характеризирующие плёнку бесконечной толщины, структура которой идентична структуре плёнки толщиной d.