1/f шум в металлах

• Автор: Бакши, Игорь Самуилович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 c. : ил

ГЛАВА I. Современное состояние исследований
4/р шума металлов
§ 1.1. Проблема */п спектра
§ 1.2. Экспериментальное исследование
4$ шума металлов
§ 1.3. Синтез спектра и гипотезы о физических механизмах Ус шума металлов
§ 1.4. Постановка задачи
ГЛАВА 2. Зависимость избыточного шума пленок
алюминия от структурных факторов
§ 2.1. Краткая характеристика образцов. Влияние технологических режимов получения пленок на избыточный шум
§2.2. Влияние дисперсности структуры
на уровень избыточного шума
§ 2.3. Влияние механических напряжений
на уровень избыточного шума
§ 2.4. Применение Ус шума для
оценки качества пленок алюминия
§ 2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. Избыточный шум пленок алюминия при релаксационных структурных процессах и температурная зависимость шума
§ 3.1. Снижение уровня избыточного шума при низкотемпературном отжиге
§ 3.2. Влияние механических напряжений
§ 3.3. Температурная зависимость
шума

§ 3.4. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. Избыточный шум медных проволок
§ 4.1. Препарирование и отбор образцов
для исследований
§ 4.2. Контрольные эксперименты
§ 4.3. Зависимость интенсивности Ус
шума от геометрических размеров образцов
§ 4.4. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. Обсуждение экспериментальных результатов
§ 5.1. Влияние дефектов структуры
§ 5.2. Флуктуации числа точечных дефектов
§ 5.3. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Установка для измерений спектральной плотности избыточного шума
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Расчет спектральной плотности
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Расчет показателя формы спектра
ЛИТЕРАТУРА

Проблема флуктуаций со спектром типа Чр ,которые называются также избыточным или фликкерчпумом,является одной из основных проблем современной статистической радиофизики (см. последние обзоры [1-7] ). Она представляет,во-первых,принципиальный интерес в связи с тем,что природа Чр флуктуаций до сих пор не известна;во-вторых эта проблема имеет большое прикладное значение,поскольку Чр шумы определяют достигнутую в настоящее время чувствительность приемных и усилительных устройств на низких частотах (-Р ^ I кГц), стабильность частоты и фазы генераторов высоких частот и т.д. [6-9]
В последнее время наибольшее внимание исследователей привлекают Чр флуктуации в полупроводниках и металлах - относительно простых системах,в которых решение проблемы 1ф шума естественно ожидать в первую очередь [6] . Изучение избыточных шумов в твердых телах представляет и самостоятельный интерес, так как в них находят отражение многие электронные и атомные Процессы,а также особенности структуры вещества и поэтому измерение избыточных шумов становится ценным методом исследования в физике твердого тела (см. »например, [10-12] ) и других областях. На практике,в частности,экспериментально установленную связь Чр флуктуаций с качеством материалов и устройств с успехом используют для контроля изделий,например,полупроводниковых приборов [13,14] и прогнозирования их надежности.
Однако,если шумы полупроводников изучаются систематически и всесторонне,то сведения о сравнительно недавно обнаруженном избыточном шуме металлов продолжают оставаться довольно отрывочными, и их изучение является весьма актуальным. Такие

разброс от образца к образцу, чем в пленках,осажденных на неподогретые подложки.
Скорость конденсации,определяемую по времени осаждения и толщине пленки,варьировали в диапазоне 3 + 12 нм/с. Влияние скорости . конденсации на уровень шума отражено на рис. 2.3. [l90j . Пленки осажденные с большей скоростью,как
правило, имели более высокий уровень шума.
В некоторых случаях образцы осаждали с фиксированной
скоростью ( 5 нэд/с) в атмосфере аргона высокой чистоты ТУ-621-12-74 (максимальное содержание примесей не более 0,009 %,
из них кислорода не более 0,0005 %. При повышении давления
-3 I
аргона в диапазоне 10 * 10 Па интенсивность шума монотонно снижается вплоть до значения oL ~ Ю“3 [186]. Данные
представлены на рис. 2.4.
Следует отметить,что уровень шума в исследованных образцах, так же как и в пленках остальных металлов (см.
§ 1.2, п.Г), имел одинаковые значения при измерениях,проводившх при атмосферном давлении и в вакууме ~10 Па. Следовательно,его возникновение не связано с процессами адсорбции и десорбции газов из окружающего воздуха (см. § 1.3).
Сопротивление исследуемых пленок менялось в диапазоне температур 77 * 460 К по характерно!,у для металлов линейному закону. При температурах выше комнатной эту зависимость цро-веряли медленным нагревом и охлаждением образцов в глицериновой ванне ; точки соответствующие сопротивлениям образцов цри температуре кипения азота,лежали на продолжении полученных прямых Rc^T в область низких температур.
Определенный из этих данных температурный коэффициент сопротивления цри комнатной температуре имел значения