Электрические свойства пленочных систем с маталлической проводимостью при низких температурах

• Автор: Журавлев, Юрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Теория эффектов слабой локализации электронов и межэлектронного взаимодействия II

1.2. Экспериментальное исследование квантовых эффектов

в неупорядоченных металлических пленках

1.3. Постановка задачи и выбор объектов исследования

ГЛАВА 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКА

ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Изготовление тонкопленочных образцов

2.2. Методика определения параметров образцов

2.3. Измерения на постоянном токе при низких температурах

2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ЭФФЕКТЫ СЛАБОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ И
МЕЖЭЛЕКТРОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТОНКИХ
ПЛЕНКАХ НОРМАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1. Изучение магнитопроводимости тонких пленок меди
и серебра
3.2. Исследование совместного проявления эффектов СЛЭ и ЭЭВ в температурной зависимости проводимости
пленок
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. КВАНТОВЫЕ ЭФФЕКТЫ В ДВУМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ВЫШЕ КРИТИЧЕСКОЙ
4.1. Влияние магнитного поля на проводимость тонких
пленок алкминия и ниобия
4.2. Температурные зависимости проводимости тонких
пленок сверхпроводников
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. ПРОЯВЛЕНИЕ КВАНТОВЫХ ЭФФЕКТОВ В СИСТЕМАХ С
ПРОТЕКАНИЕМ
5.1. Переход металл-диэлектрик в протекательной структуре
5.2. Теория слабой локализации электронов и межэлектронного взаимодействия в системах с протеканием
5.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение
5.4. Выводы ИЗ
ГЛАВА 6. ХАРАКТЕРНЫЕ ВРЕМЕНА РЕЛАКСАЦИИ ЭНЕРГИИ И СПИНА
ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ
6.1. Результаты теории
6.2. Методика определения времен
6.3. Обсуждение экспериментальных результатов
6.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Интенсивное развитие современной криоэлектроники основано на широком использовании новейших достижений физики низкотемпературных электронных процессов, происходящих в металлических, полупроводниковых, диэлектрических пленках, многослойных структурах, инверсионных слоях полупроводников и т.д. Практически все эти объекты обладают той или иной степенью неупорядоченности за счет либо наличия дефектов кристаллической решетки, либо включения примесей, либо сложной поликристаллической структуры. Низкотемпературное поведение неупорядоченных систем имеет свои особенности. В последнее время значительный прогресс в его изучении связан с открытием двух макроскопических квантовых эффектов - локализации электронов /I/ и усиления электрон-электронного взаимодействия в присутствии примесного рассеяния /2/. Актуальность экспериментального исследования этих эффектов объясняется следующими причинами. Во-первых, указанные эффекты являются отражением квантовой природы вещества, присущи любым объектам, обладающим беспорядком, и могут быть обнаружены в эксперименте. Во-вторых, большого успеха достигла теория эффектов локализации и взаимодействия электронов, в которой применение современных методов расчета позволяет получить ряд точных результатов, требующих экспериментальной проверки. В-третьих, изучение квантовых эффектов открывает уникальную возможность получения богатой информации о процессах релаксации энергии и спина электронов проводимости в исследуемых неупорядоченных объектах. Эта информация имеет важное практическое значение, так как она позволяет предсказывать такие характеристики различных электронных устройств, как рабочий диапазон частот и быстродействие.

2.4. Выводы
1. Методами высокочастотного плазменного распыления и фотолитографии из чистых металлов меди, серебра, алюминия и ниобия получены тонкопленочные образцы, адекватные задаче экспериментальной проверки результатов теории СЛЭ и ЭЭВ в квазидвумерных неупорядоченных проводниках.
2. Разработана методика получения относительно толстых

( а = 1000 -г- 10000 А) пленок Си 0' , обладающих заданным сос-
/'-У *
тавом и определенным характерным размером неоднородностей (гранул). По данным исследования состава и структуры этих пленок установлено, что они обладают достаточной степенью однородности для изучения квантовых эффектов в трехмерных неупорядоченных проводниках.
3. Создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать низкотемпературное поведение проводимости металлических пленок в диапазоне температур (1,5 * 300) К и напряженности постоянного магнитного поля (0 * 60) кЭ.