Размерные эффекты нового типа в проводимости туннельных контактов металл-изолятор-металл

Abstract

Предложена теоретическая модель, позволяющая рассчитывать характеристики туннельных контактов металл-изолятор-тонкая металлическая пленка. Наряду с известными эффектами, обусловленными соразмерными электpонными состояниями, в ней предсказывается ряд принципиально новых особенностей в зависимости туннельной проводимости от напряжения σ(V) . Так, даже в случае симметричного туннельного контакта с электродами, выполненными из одного и того же материала, туннельная проводимость проявляет заметную асимметрию. Кроме того, ветвь зависимости σ(V), соответствующая туннелированию в тонкопленочный электрод, содержит структуру, состоящую из пpовалов пpоводимости.

Запропоновано теоретичну модель, що дозволяє розраховувати характеристики тунельних контактів метал —ізолятор —тонка металічна плівка. Поряд з відомими ефектами, що обумовлені домірними електронними станами, в ній передбачається ряд принципово нових особливостей в залежності тунельної провідності від напруги σ(V). Так, навіть для симетричного тунельного контакту, електроди якого вироблені з одного й того ж матеріалу, тунельна провідність проявляє значну асиметрію. Окрім того, вітка залежності σ(V). що відповідає тунелюванню в тонкоплівочний електрод, має структуру, що складається з різких падінь провідності.

A simple theory that makes it possible to calculate the characteristics of metal–insulator–thin metal film tunnel junctions is developed. Along with the well-known oscillations in the voltage dependence σ(V) of tunneling conductance due to commensurate states, it predicts a number of new effects. For example, even in the case of a symmetric tunnel junction formed by the identical materials with a rectangular potential barrier, the σ(V) curve displays a noticeable asymmetry. The branch of the σ(V) curve corresponding to tunneling to the thin-film electrode contains a structure consisting of conductance dips.