yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->1.3 Вплив процесу формування верхнього шару на загальну провідність

Наноелектроника (2 часть)

1.3 Вплив процесу формування верхнього шару на загальну провідність

 

Наведений вище аналіз стосується до двошарових плівкових систем, що складаються із суцільних базового і верхнього шарів. Однак на першому етапі росту верхній шар має острівцеву структуру, і поступово в процесі конденсації ця структура стає суцільною. Отже, уявляється розумним взяти до уваги той факт, що площа поверхні А базового шару, покритого верхнім шаром, поступово зростає із збільшенням товщини верхнього шару. Згідно з роботою Мітчинсона і Прінгле [16] відношення між середньою товщиною d верхнього шару і площею поверхні буде мати вигляд

                                                              (27)

 

де δ – підгоночний параметр.

Припускаючи також, що верхній шар рівномірний в області А, товщину верхнього шару можна описати як шар товщиною d2:

 

                                                    (28)

 

Як видно з даного рівняння, при d → 0 товщина верхнього шару d2 буде прямувати до величини δ. Тому цей параметр можна інтерпретувати як початкову товщину острівців, що утворюються, яка відповідає критичному діаметру острівців на початку стадії коалесценції.

Для того щоб спростити аналіз, припускається, що острівці мають квадратну форму. Тому перехід від острівцевої до суцільної структури відбувається без зміни форми острівців. Збільшення розмірів острівців характеризується відношенням сторони острівця до відстані між центрами найближчих острівців у випадку, коли вони розташовані симетрично на поверхні базового шару. Легко помітити, що це відношення дорівнює А1/2. Тоді згідно з Мітчинсоном і Прінглом, вираз для провідності двошарової плівки по відношенню до величини для непокритого базового шару можна записати у вигляді

 

      (29)

 

де S = σ02/σ01.

У випадку суцільного верхнього шару дане співвідношення можна записати як

                                                             (30)

 

яке узгоджується із співвідношенням (19). Величину Х2, яка використовується у співвідношеннях (29) і (30), необхідно розглядати як для монокристалічних зразків, якщо немає необхідності описати розсіювання електронів на плоских дефектах у рамках моделі МШ.

Необхідно підкреслити, що, продиференціювавши рівняння (29), можна отримати вираз для ТКО двошарової системи, верхній шар якої має острівцеву структуру. Крім того, використання модифікованої моделі при дослідженні температурної залежності провідності не має обґрунтованого вигляду, тому що зміна температури сприяє процесу зародкоутворення, тобто в даному випадку необхідно враховувати, що параметр δ залежить від температури. Отже питання стосовно ТКО двошарової системи з несуцільним верхнім шаром потребує подальшого вирішення, яке буде розпочато у майбутньому.

 

 

39