Транспортні розмірні ефекти у двошарових полікристалічних плівках

Л. В. Дехтярук, І. Ю. Проценко, А. М. Чорноус

Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

Отримана: 26.12.2006. Завантажити: PDF

В огляді систематизовано результати теоретичних досліджень транспортних розмірних ефектів у двошарових полікристалічних плівках (ДП), кінетичні характеристики яких суттєво відріжняються від відповідних характеристик масивних металів і тонких плівок. Однією з головних причин такої відмінности є взаємодія носіїв заряду із зовнішніми межами і межею поділу шарів металу (зовнішній розмірний ефект) та взаємодія електронів з міжкристалітними межами (внутрішній розмірний ефект). Така взаємодія призводить до додаткового розсіяння носіїв заряду, і транспортні коефіцієнти можуть бути значно менші (більші) за кінетичні коефіцієнти металів, з яких виготовлено окремі шари металу. Внаслідок зерномежової низькотемпературної взаємної дифузії металів в ДП розсівна здатність міжкристалітних меж змінюється, що призводить до зміни провідности двошарової плівки. Дослідження такої зміни дозволяє визначити коефіцієнт зерномежової дифузії. Теоретично розглянуті в огляді ефекти можна використати для аналізи транспортних ефектів у двошаровій полікристалічній плівці та для оцінки коефіцієнта зерномежової дифузії.

Ключові слова: двошарова полікристалічна плівка, транспортні коефіцієнти, модель Маядаса і Шацкеса, зовнішній та внутрішній розмірний ефект, інтерфейс, зерномежова дифузія.

PACS: 68.35.Fx, 68.55.Jk, 72.10.Fk, 72.15.Lh, 72.15.Qm, 73.40.Jn, 73.50.Bk

Citation: L. V. Dekhtyaruk, I. Yu. Protsenko, and A. M. Chornous, Transport Size Effects in Double-Layer Polycrystalline Films, Usp. Fiz. Met., 8, No. 1: 21—64 (2007) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.08.01.021


Цитована література (59)  
  1. Ч. П. Пул, Ф. Дж. Оуэнс, Нанотехнологии (Москва: Техносфера: 2006).
  2. І. Ю. Проценко, В. А. Наєнко, Тонкі металеві плівки (технологія та властивості) (Суми: СумДу: 2002).
  3. A. F. Mayadas and M. Shatzkes, Phys. Rev. B, 1, No. 4: 1382 (1970). Crossref
  4. E. E. Mola and J. M. Heras, Thin Solid Films, 18, No. 1: 137 (1973).
  5. О. А. Білоус, Л. В. Дехтярук, А. М. Чорноус, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 1: 43 (2001).
  6. О. А. Білоус, Л. В. Дехтярук, С. І. Проценко, А. М. Чорноус, Вісник СумДУ, № 3(24)–4(25): 67 (2001).
  7. C. R. Tellier, Thin Solid Films, 51, No. 4: 311 (1978). Crossref
  8. C. R. Pichard, A. J. Tosser, and C. R. Tellier, J. Matter. Sci., 16, No. 2: 451 (1981).
  9. C. R. Tellier, C. R. Pichard, and A. J. Tosser, Thin Solid Films, 76, No. 2: 129 (1981).
  10. C. R. Pichard, C. R. Tellier, and A. J. Tosser, Phys. Stat. Sol. (a), 65, No.1: 327 (1981). Crossref
  11. C. R. Tellier and A. J. Tosser, Size Effects in Thin Films (Amsterdam–Oxford–New York: ESPC: 1982).
  12. Б. И. Белевцев, Ю. Ф. Комник, В. Е. Копина, Л. А. Яцук, ФНТ, 6, № 6: 754 (1980).
  13. В. Б. Лобода, И. Е. Проценко, В. Г. Шамоня, УФЖ, 27, № 9: 1343 (1982).
  14. И. Е. Проценко, М. Д. Смолин, В. Г. Шамоня, А. В. Яременко, УФЖ, 29, № 6: 920 (1984).
  15. В. И. Верченко, В. И. Гришаев, Л. В. Дехтярук, Ю. А. Колесниченко, Т. Д. Шермергор, ФММ, 69, вып. 4: 102 (1990).
  16. И. Е. Проценко, Изв. вузов. Физ., № 6: 42 (1988).
  17. Ю. А. Волков, Р. П. Волкова, ФТТ, 37, вып. 12: 3687 (1995).
  18. L. V. Dekhtyaruk, S. I. Protcenko, A. M. Chornous, and I. O. Shpetnyi, Ukr. J. Phys., 49, No. 6: 587 (2004).
  19. А. Chornous, L. Dekhtyaruk, M. Marszalek, and I. Protcenko, Cryst. Res. Technol., 41, No. 4: 388 (2006).
  20. Л. В. Дехтярук, Є. В. Забіла, С. І. Проценко, А. М. Чорноус, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 10: 1333 (2004).
  21. З. В. Стасюк, А. І. Лопатинський, ФХТТ, 2, № 4: 521 (2001).
  22. R. Dimmich, Thin Solid Films, 158, No. 1: 13 (1988).
  23. В. Л. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников, Физика полупроводников (Москва: Наука: 1990).
  24. И. М. Лифшиц, М. Я. Азбель, М. И. Каганов, Электронная теория металлов (Москва: Наука: 1971).
  25. А. А. Абрикосов, Основы теории металлов (Москва: Наука: 1987).
  26. В. Г. Песчанский, М. Я. Азбель, ЖЭТФ, 55, вып. 5(11): 1980 (1968).
  27. М. И. Каганов, В. Б. Фикс, ЖЭТФ, 73, вып. 2(8): 753 (1977).
  28. В. В. Устинов, ФММ, 49, вып. 1: 31 (1980).
  29. K. Fuchs, Cambr. Phil. Soc., A34, No. 1: 100 (1938).
  30. M. S. P. Lucas, J. Appl. Phys., 36, No. 5: 1632 (1965). Crossref
  31. Дж. Займан, Принципы теории твердого тела (Москва: Мир: 1974).
  32. К. Л. Чопра, Электрические явления в тонких пленках (Москва: Мир: 1972).
  33. B. Pippard, Proc. Roy. Soc., 224, No. 1157: 273 (1954).
  34. Л. В. Дехтярук, Ю. А. Колесниченко, ФНТ, 19, № 9: 1013 (1993).
  35. Л. В. Дехтярук, Ю. О. Колесніченко, УФЖ, 42, № 9: 1094 (1997).
  36. Л. В. Дехтярук, И. Е. Проценко, ФХТТ, 6, № 4: 576 (2005).
  37. Л. В. Дехтярук, И. Е. Проценко, Вісник СумДУ, № 10: 54 (2004).
  38. F. Khater, Acta Phys. Slov., 33, No. 1: 43 (1983).
  39. Л. В. Дехтярук, М. Маршалек, И. Е. Проценко, А. Н. Чорноус, Физ. инж. поверхн., 2, № 1: 130 (2004).
  40. Н. П. Клокова, Тензорезисторы (Москва: Машиностроение: 1990).
  41. З. Г. Мейксин, Физика тонких пленок (Москва: Мир: 1978), т. VIII.
  42. І. Ю. Проценко, Технологія та фізика тонких плівок (Суми: СумДу: 2000).
  43. І. Ю. Проценко, Н. І. Чумакова, Датчики неелектричних величин (Суми: СумДУ:2003).
  44. Л. В. Дехтярук, І. Ю. Проценко, Вісник СумДУ, № 6(90): 85 (2006).
  45. С. В. Дивинский, С. М. Захаров, О. А. Шматко, Усп. физ. мет., 7, № 1: 1 (2006). Crossref
  46. Р. П. Волкова, Л. С. Палатник, А. Т. Пугачев, Докл. АН СССР, 259, № 2: 351 (1981).
  47. Р. П. Волкова, Л. С. Палатник, А. Т. Пугачев, ФТТ, 24, вып. 4: 1161 (1982).
  48. Ю. А. Волков, Р. П. Волкова, А. Т. Пугачев, ФММ, 62, вып. 2: 298 (1986).
  49. Р. П. Волкова, Ю. А. Волков, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 2: 227 (2003).
  50. Л. В. Дехтярук, Ю. А. Колесниченко, ФММ, 75, вып. 5: 21 (1993).
  51. L. V. Dekhtyaruk, Yu. A. Kolesnichenko, and V. G. Peschansky, Physics Reviews, 20, No. 4: 3 (2004).
  52. Л. В. Дехтярук, И. М. Пазуха, С. И. Проценко, И. В. Чешко, ФТТ, 48, вып.10: 1729 (2006).
  53. J. C. M. Hwang and R. W. Balluffi, J. Appl. Phys., 50, No. 3(1): 1339 (1979). Crossref
  54. J. W. Chan, J. D. Pan, and R. W. Balluffi, Scripta Met., 13, No. 6: 503 (1979).
  55. J. C. Fisher, J. Appl. Phys., 22, No. 1: 74 (1951). Crossref
  56. С. М. Клоцман, Усп. из. наук, 160, № 1: 99 (1991).
  57. M. Ghodgaonkar and K. Ramani, Phys. Stat. Sol. A, 73, No. 1: K21 (1982).
  58. А. И. Райченко Математическая теория диффузии в приложениях (Киев: Наукова думка: 1981).
  59. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции (Ред. Дж. Поут, К. Ту, Дж. Мейер) (Москва: Мир: 1982).
Цитується (2)
  1. A. G. Basov, Yu. O. Shkurdoda, L. V. Dekhtyaruk and A. M. Chornous, Usp. Fiz. Met. 11, 461 (2010).
  2. S. I. Protsenko, I. V. Cheshko, D. V. Velykodnyj, I. V. Pazukha et al., Usp. Fiz. Met. 8, 247 (2007).