Тема исследования - размерные электросопротивления тонких пленках висмута, а также механизм рассеяния.
Актуальность данной темы связана с тем, что с развитием технологий и физики наноструктур, возрастает необходимость в исследованиях причин и закономерностей изменения физических свойств вещества при переходе к пленочному состоянию.
Отличие физических свойств тонких плёнок от свойств массивных кристаллов в значительной мере обусловлено влиянием размерных эффектов.
Размерный эффект - это изменение физических свойств с изменением размера образца в результате возрастания вклада поверхностных свойств по сравнению с объемными.
Для исследования влияния размерных эффектов на физические свойства тонких плёнок оптимальными объектами являются плёнки висмута, в основном, из-за уникальных электронных свойств кристаллов висмута — больших значениях средней длины свободного пробега и длины волны де Бройля носителей электрического заряда [1-5]
Из-за применения различных методов и режимов изготовления плёнок висмута, трудностей контроля параметров режимов, наблюдается существенное различие структуры плёнок, физических свойств, а также их зависимостей от температуры окружающей среды и толщины плёнки, что затрудняет как качественный, так и количественный анализ закономерностей проявления в плёнках висмута размерных эффектов.
Благодаря широкому варьированию электрических свойств, обусловленному действием размерных эффектов, и практически значимым величинам термоэдс, представляется перспективным использование тонких плёнок висмута дляТаким образом, исследование структуры и электрических свойств тонких плёнок висмута в зависимости от технологических условий получения и толщины плёнки является актуальной задачей.
В данной работе представлены результаты исследования электросопротивления пленок висмута с толщиной: 10 нм, 20 нм, 50 нм, 75 нм, 100 нм, 500 нм.
Целью работы является:
1. Исследование размерных эффектов в тонких пленках висмута;
2. Оценка механизмов рассеяния.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Получить пленочные образцы висмута с тощиной: : 10 нм, 20 нм, 50 нм, 75 нм, 100 нм, 500 нм, предварительно изучив особенности метода электронно-лучевого осаждения в вакууме;
2. При помощи гравиметрического метода установить достоверную толщину образца в 500 нм;
3. Провести исследования электросопротивления полученных образцов;
4. Проанализировать влияние толщины на значения электросопротивления, основываясь на результатах проведенных исследований;
5. Оценить кинетические параметры электронов, а также механизм рассеяния.
В ходе работы были исследованы размерные эффекты в тонких пленках.
Был проведен эксперимент для обнаружения и оценки размерных эффектов в тонких пленках висмута.
Была определена длина свободного пробега носителей заряда.
Для пленки толщиной 1000 нм был установлен механизм рассеяния носителей заряда на поверхности пленки.
Был получен ряд экспериментальных результатов, которые нет возможности сравнить с литературными данными, поскольку сведений о исследовании электросопротивления тонких пленок висмута на стеклянной подложке в литературе представлено недостаточно. Тем не менее, эти пленки представляют интерес для дальнейшего исследования и возможного применения в электронике.
