r />
. (5.30)
Отримана формула справедлива при? «D.
Електричні властивості тонких плівок відрізняються від властивостей об'ємних провідників. Це пояснюється зміною структури проводять плівок і, відповідно, механізму переміщення електричних зарядів, що створюють електричний струм. На малюнку 5.3 показані три області, що відповідають трьом різним механізмам протікання струму. При напиленні плівки спочатку утворюються окремі розрізнені острівці (область 1), перехід електронів відбувається через вузькі діелектричні зазори, що обумовлено термоелектронної емісією і тунельним ефектом. У цій області питомий опір дуже велике, а температурний коефіцієнт негативний, оскільки із зростанням температури полегшується перехід електронів від острівця до острівця [2, С.64].
Малюнок 5.3 - Різні механізми протікання струму в тонких плівках
У міру напилення плівки відбувається утворення провідних ланцюжків між окремими острівцями і починає працювати звичайний механізм електропровідності, питомий опір плівки зменшується, а температурний коефіцієнт стає позитивним (область 2). При подальшому напиленні острівці зникають і утворюється суцільна плівка товщиною близько 0,1 мкм (область 3). На цій ділянці питомий опір вище, ніж питомий опір монолітного провідника, що пояснюється розмірним ефектом, суть якого полягає в скороченні довжини вільного пробігу електронів внаслідок їх віддзеркалення від поверхні плівки. Вважаючи, що процеси розсіювання електронів в об'ємі та на поверхні незалежні, можна для довжини вільного пробігу електронів у плівці записати
. (5.31)
Тут l і ls - довжини вільного пробігу електронів при розсіюванні в об'ємі і на поверхні.
Наближено вважаючи довжину вільного пробігу при розсіюванні на поверхні lS рівній товщині плівки?, отримаємо
. (5.32)
Тут?- Питомий електричний опір монолітного провідника.
Опір плівки визначається за формулою
, (5.33)
де l - довжина провідної плівки; - площа поперечного перерізу плівки.
Враховуючи, що S=??,
де?- Ширина плівки, отримуємо
. (5.34)
Тут - питомий поверхневий опір. Величина? S дорівнює опору плівки за умови l =?, Тобто? S являє собою опір плівки, що має форму квадрата.
Підбором товщини плівки можна змінювати величину? S незалежно від питомого опору матеріалу.
У мікроелектроніці як з'єднувальних плівок застосовують плівки з чистого металу, найчастіше алюмінію, а в якості резистивних плівок - тугоплавкі метали (вольфрам, тантал, реній, хром, молібден) і сплави нікелю з хромом [2 , С.65].
. Класифікація магнітних матеріалів та вимоги до них (питання 22)
Магнітними речовинами, або Магнетика, називаються речовини, що володіють магнітними властивостями. Під магнітними властивостями розуміється здатність речовини здобувати магнітний момент, тобто намагнічуватися при впливі на нього магнітного поля. У цьому сенсі всі речовини в природі є Магнетика, так як при впливі магнітного поля набувають певного магнітний момент. Цей результуючий макроскопічний магнітний момент М являє собою суму елементарних магнітних моментів mi - атомів даної речовини
(6.1)
Елементарні магнітні моменти можуть бути або наведені магнітним полем, або існувати в речовині до накладення магнітного поля; в останньому випадку магнітне поле викликає їх переважну орієнтацію [2, с.298].
Магнітні властивості різних матеріалів пояснюються рухом електронів в атомах, а також тим, що електрони і атоми мають постійні магнітні моменти.
Обертальний рух електронів навколо ядер атомів аналогічно дії деякого контуру електричного струму і створює магнітне поле, яке на достатній відстані представляється як поле магнітного диполя з магнітним моментом, значення якого визначається добутком струму і площі контуру, який струм обтікає. Магнітний момент є векторною величиною і спрямований від південного полюса до північного. Такий магнітний момент називається орбітальним.
Сам електрон має магнітний момент, який називається спінові магнітним моментом.
Атом являє собою складну магнітну систему, магнітний момент якої є результуючої всіх магнітних моментів електронів, протонів і нейтронів. Так як магнітні моменти протонів і нейтронів істотно менше, ніж магнітні моменти електронів, магнітні властивості атомів по суті визначаються магнітними моментами електронів. У мають технічне значення матеріалів це насамперед спінові магнітні моменти [2, с.298].
Результуючий магнітний момент атома при цьому визначається векторної сумою орбітальних і...
