Дослiдження провiдностi полiкристалiчних плiвок з тонким покриттям iз використанням модифiкованої моделi Маядаса–Шатцкеса
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.02.0132Ключові слова:
модель Маядаса–Шатцкеса, полiкристалiчна плiвка, покриття, дифузiя, питома провiднiстьАнотація
В роботi проведено експериментальну апробацiю теоретичних положень асимптотичного спiввiдношення, якi запропонованi iз використанням модифiкованої моделi Маядаса–Шатцкеса для провiдностi полiкристалiчних плiвок з тонким покриттям. Показано, що нанесення покриття iз Ni на плiвки Co збiльшує провiднiсть двошарових зразкiв по вiдношенню до провiдностi базового зразка, в той час, як покриття iз Cu i Ni на плiвках Ni та Cu вiдповiдно призводить до зменшення питомої провiдностi плiвок. Це пов’язано iз покращенням чи погiршенням прозоростi меж зерен при нанесеннi покриття.
Посилання
M.E. Robles, C.A. Gonzalez-Fuentes, R. Henriquez, G. Kremer, L. Moraga, S. Oyarzun, M. Suarez, M. Flores, R. Munoz. Resistivity of thin gold flms on mica induced by electron–surface scattering: Application of quantitative scanning tunneling microscopy. Appl. Surf. Sci. 258, 3393 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.11.035
K.R. Cofey, K. Barmak, T. Sun, A.P. Warren, B. Yao. Grain boundary and surface scattering in interconnect metals. In Proceedings of 2013 IEEE Interconnect Technology Conference (IEEE International, Kyoto, 2013), p. 1.
https://doi.org/10.1109/IITC.2013.6615565
D.M. Freik, L.T. Harun, O.L. Sokolov, I.K. Yurchyshyn, V.Yu. Potyak. Quantum-size efects in thin flms and nanostructures (review). Prykarpat. Visn. Nauk. Tovar. Shevchenka Ser. Chyslo No. 1, 81 (2010) (in Ukrainian).
S.I. Petrushenko, S.V. Dukarov, V.N. Sukhov, I.G. Churilov. Inner size efect in the polycrystalline metal flms of fusible metals. Zh. Nano Elektron. Fiz. 7, 02033 (2015) (in Russian).
M. Hafner, W. Burgstaller, A.I. Mardare, A.W. Hassel. Aluminum–copper–nickel thin flm compositional spread: Nickel infuence on fundamental alloy properties and chemical stability of copper. Thin Solid Films 580, 36 (2015).
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.03.018
K.R. Henriquez, L.Moraga, G. Kremer, M. Flores, A. Espinosa, R.C. Munoz. Size efects in thin gold flms: Discrimination between electron-surface and electron-grain boundary scattering by measuring the Hall efect at 4 K. Appl. Phys. Lett. 102, 051608 (2013).
https://doi.org/10.1063/1.4791600
K. Barmak, A. Darbal, K.J. Ganesh, P.J. Ferreira, J.M. Rickman, T. Sun, B. Yao, A.P. Warren, K.R. Cofey. Surface and grain boundary scattering in nanometric Cu thin flms: A quantitative analysis including twin boundaries. J. Vac. Sci. Technol. A 32, 061503 (2014).
https://doi.org/10.1116/1.4894453
D.J. Keavney, K.S. Pur, F. Sharles. Difuse interface electron scattering in epitaxial Co/Cu bilayers. J. Appl. Phys. 91, 8108 (2002).
https://doi.org/10.1063/1.1451886
M.Wang, B. Zhang, G.P. Zhang, Q.Y. Yu, C.S. Liu. Efects of interface and grain boundary on the electrical resistivity of Cu/Ta multilayers. J. Mater. Sci. Technol. 25, 699 (2009).
R.I. Bigun, M.D. Buchkovs'ka, B.R. Penyukh, Z.V. Stasyuk, D.S. Leonov. Infuence of germanium sublayer on the percolation process in thin palladium flms. Nanosyst. Nanomater. Nanotekhnol. 10, 503 (2012) (in Ukrainian).
R.I. Bigun, M.D. Buchkovs'ka, V.M. Gavrylyukh, Ya.A. Pastyrs'kyi, Z.V. Stasyuk. Quantum-size efect in the electric conductivity of copper flms deposited on the surface of silicon and antimony sublayers. Nanosyst. Nanomater. Nanotekhnol. 13, 75 (2015) (in Ukrainian).
R.I. Bigun, Z.V. Stasyuk. Infuence of surface inhomogeneities on the charge transfer conditions in ultrathin metal flms. Metallofz. Noveish. Tekhnol. 36, 723 (2014) (in Ukrainian).
R.I. Bigun, V.M. Gavrylyuh, Z.V. Stasyuk, D.S. Leonov. Simulation of the size dependences of electric conductance in ultra-thin gold flms on the basis of quantum-size efect theories. Metallofz. Noveish. Tekhnol. 37, 317 (2015) (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/mfint.37.03.0317
A.M. Chornous, L.V. Dekhtyaruk, T.P. Govorun, A.O. Stepanenko. Infuence of difusing impurities on the electrical conductivity of single-crystal and polycrystalline metal flms. Metallofz. Noveish. Tekhnol. 29, 249 (2007).
A.F. Mayadas, M. Shatzkes. Electrical-resistivity model for polycrystalline flms: The case of arbitrary refection at external surfaces. Phys. Rev. B 1, 1382 (1970).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.1.1382
R.P. Volkova, L.S. Palatnik, A.T. Pugachev. Resistive method for studying low-temperature grain-boundary diffusion in two-layer polycrystalline flms. Fiz. Tverd. Tela 24, 1161 (1982) (in Russian).
T. Hovorun, A. Chornous. Thin overlayer infuence on electrophysical properties of nickel flms. Cryst. Res. Technol. 41, 458 (2006).
https://doi.org/10.1002/crat.200510605
T.P. Hovorun, L.V. Dekhtyaruk, A.M. Chornous. Physical properties of nanocrystalline cobalt flms coated with Ni or SiO2. Metallofz. Noveish. Tekhnol. 29, 1479 (2007) (in Ukrainian).
T.P. Hovorun, A.O. Stepanenko, A.M. Chornous. Electro-physical properties of coppers flms with a thin nickel coating. Fiz. Khim. Tverd. Tila 5, 280 (2004) (in Ukrainian).
C.R. Pichard, C.R. Tellier, A.J. Tosser. Simple analytical expression for the Hall coefcient of polycrystalline metal flms at low magnetic feld. Phys. Status Solidi A 65, 327 (1981).
https://doi.org/10.1002/pssa.2210650138
Yu.M. Ovcharenko, N.M. Opanasyuk, I.Yu. Protsenko, O.V. Shovkoplyas. Calculation of charge transfer parameters in thin metal flms under conditions of internal and external size efects. Ukr. Fiz. Zh. 14, 826 (1997) (in Ukrainian).
S.I. Vorob'yov, L.V. Odnodvorets', O.V. Pylypenko. A.M. Chornous. Phase composition and electric properties of iron flms. Nanosyst. Nanomater. Nanotekhnol. 10, 829 (2012) (in Ukrainian).
I.Yu. Protsenko, Yu.M. Ovcharenko, A.M. Chornous, T.P. Hovorun. Infuence of difusion processes on the electric properties of coated metal flms. Visn. Sumskogo Derzh. Univ. Ser. Fiz. Mat. Mekh. Nos. 5–6, 50 (2002) (in Ukrainian).
O.A. Bilous, L.V. Dekhtyaruk, A.M. Chornous. Size kinetic efects in polycrystalline Cu and Ni metal flms. Metallofz. Noveish. Tekhnol. 23, 43 (2001) (in Ukrainian).
W. Zhang, S.H. Brongersma, O. Richard, B. Brijs, R. Palmans, L. Froyen, K. Maex. Infuence of the electron mean free path on the resistivity of thin metal flms. Microelect. Eng. 76, 146 (2004).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
