Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЭВ ЭК ЭЛ ЭМ ЭН ЭО ЭП ЭР ЭС ЭТ ЭУ ЭФ ЭХ ЭШ

Электрическое свойство - пленка

 
Электрические свойства пленок изменяются в широком диапазоне для различных материалов. У большинства пленок наблюдаются три различные области изменения удельного сопротивления пленки как функции ее толщины: первая область - толщина около 0 1 мкм и выше, удельное сопротивление соответствует сопротивлению массивного образца; вторая область - около Ю-2 мкм, удельное сопротивление больше массивного образца и ТКС приближается к нулю; третья область - около 10 - 3 мкм, характеризуется очень высоким удельным сопротивлением и отрицательным ТКС.
Частотно-температурные зависимости диэлектрической проницаемости и коэффициента мощности полиэтиленте-рефталатной пленки. а - частотная зависимость при 20 С. Электрические свойства пленки могут быть заметно улучшены прогревом; термообработка при 200 С в течение 2 ч уже дает существенное улучшение характеристик.
Обсуждаются электрические свойства пленок гидрогенизированных аморфных кремнийгермаииевых сплавов ( a - Si, ( ie: Н) в связи с их применением в технологии солнечных элементов, светодатчиков и тонкопленочных транзисторов.
Обсуждаются электрические свойства пленок гидрогенизированных аморфных кремнийгерманиевых сплавов ( a - Si, - х ( ех Н) в связи с их применением в технологии солнечных элементов, светодатчиков и тонкопленочных транзисторов.
По электрическим свойствам пленки РЬ5ежТе1 х р-типа мало уступают монокристаллам. Температурная зависимость холлов-ской подвижности для пленок РЬТео 4т5ео 5з и монокристаллов PbTe0 5Se0 5 n - типа ( по данным Иоффе и Стильбанса) представлена на фиг. Там же приведены значения коэффициента Холла.
Температурные зависимости темнового удельного сопротивления пленок CdS, осажденных методом пульверизации с последующим пиролизом, при отжиге в вакууме и в атмосфере различных газов ( а. Точка А определяет удельное сопротивление пленок непосредственно после осаждения, кривая АВ - изменение удельного сопротивления пленок в процессе отжига в вакууме, кривая ВС - удельное сопротивление пленок, отожженных в вакууме или атмосфере инертных газов, измеренное при различных температурах, точка D - измеренное при комнатной температуре удельное сопротивление пленок, отожженных в вакууме. По электрическим свойствам пленки, получаемые посредством ионного распыления, аналогичны пленкам, создаваемым методом испарения. Пил и Меррэй [147] для интерпретации результатов измерений проводимости в сильном электрическом поле привлекают эффект Пула - Френкеля.
Зависимость электрической прочности от продолжительности т светотеплового старения пленки ПМ-1 при 60 - 70 С ( /, теплового старения ПМ-1 при 250 С ( 2, 300 С ( 3, 350 С ( 4, ПМ-2 при 200 С ( 5 и ПМ-4 при 200 С ( 6.| Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь tgo при 103 Гц ( /, удельного объемного электрического сопротивления р ( 2 и электрической прочности Е ( 3 полиимидной пленки ПМ-1 от продолжительности пребывания в холодной воде. Как изменяются электрические свойства пленки ПН-1 в процессе атмосферного старения, показано в таблице.
Изменение подвижности элект.| Распределение носителей по толщине пленок, легированных оловом. В наших опытах электрические свойства пленок в зависимости от ориентации подложки отличались не более чем в 5 раз, а разница в скоростях роста практически не была заметной. Этим объясняется слабая зависимость скорости роста пленки из раствора от ориентации подложки.
Основными требованиями к электрическим свойствам пленок являются высокое поверхностное сопротивление и возможно большая подвижность основных носителей заряда. Если первое определяет необходимую толщину d пленки полупроводника в ТПТ, то второе определяет высокочастотные свойства ТПТ. Для испарения полупроводниковых соединений используются некоторые разновидности ячеек Кнудсена, позволяющие получать пленки с более совершенным стехиометрическим составом.
Было показано, что электрические свойства пленок не зависят от температуры полимеризации, но резко изменяются в зависимости от окружающей среды.
В работе [118] исследованы электрические свойства пленок карбида молибдена кубической структуры. Изучено влияние толщины слоя, температуры подложки и скорости осаждения па удельное электрическое сопротивление и ТКС.

Такие напряжения должны существенно влиять на электрические свойства пленок термоэлектрических материалов в первую очередь за счет изменения их зонной структуры в результате деформации кристаллической решетки. Как было установлено в работах [ 183У 184 ], в пленках: твердого раствора р - Bio Sbi Tea на слюдяной подложке наблюдаются напряжения первого рода, вызывающие изгиб подложки.
Такие напряжения должны существенно влиять на электрические свойства пленок термоэлектрических материалов в первую очередь за счет изменения их зонной структуры в результате деформации кристаллической решетки. Как было установлено в работах [ 183У 184 ], в пленках: твердого раствора р - Bio Sbi Teg на слюдяной подложке наблюдаются напряжения первого рода, вызывающие изгиб подложки.
Изменяя условия нанесения, можно было управлять электрическими свойствами пленок от полупроводниковых га-типа с удельным сопротивлением 101 - 10е ом-см до диэлектрических с удельным сопротивлением 10s - 1010 ом-см.
Итак, существует корреляция между структурой и электрическими свойствами закристаллизованных пленок Ge. Холловская подвижность носителей заряда в поликристаллических пленках Ge описывается моделью, в которой учитывается влияние потенциальных барьеров на границах зерен.
В работе [122] детально исследовано влияние термообработки на электрические свойства пленок карбида молибдена с ГЦК решеткой.
Структура и морфология пленки p - SiC на Si во многом определяют электрические свойства пленок и системы пленка - подложка в целом. Воздействие пленки на структуру и морфологию подложки может также обусловливать изменение свойств рассматриваемой системы. Исследования зависимости структуры пленок от технологических условий наращивания важны для выбора оптимальных условий получения заранее предусмотренной структуры ч выяснения механизма гетероэпитаксии.
Пленки могут иметь бумажные или тканевые подкладки. Электрические свойства пленок могут быть значительно улучшены прессованием под высоким давлением, а особенно удалением золы.
Для эпитаксиальных пленок CdS характерна очень высокая подвижность носителей. Электрические свойства пленок CdS, эпитаксиально осаждаемых на подложки из GaAs при осуществлении химической транспортной реакции в квазизамкнутом объеме [151], в значительной степени зависят от условий их выращивания, причем наиболее существенно - от температуры подложки. При повышении температуры подложки концентрация носителей возрастает по экспоненциальному закону. При этом также увеличивается подвижность электронов.
Для полупроводниковых слоев по мере уменьшения их толщины все возрастающую роль начинает играть внешняя поверхность. Влияние поверхности на электрические свойства пленки проявляется в основном через два эффекта: появление дополнительного рассеяния носителей заряда на поверхности и появление на поверхности дополнительного заряда, величина которого зависит от плотности и энергетического спектра поверхностных: состояний.
Наоборот, пленки GaAs на гранях ( 111) и ( 110) GaAs растут приблизительно с одинаковой скоростью, а концентрация носителей в них существенно отличается. Таким образом, электрические свойства пленок при прочих равных условиях определяются лишь ориентацией подложки.
Предлагаемый метод химической обработки поверхности ПТФЭ неудобен тем, что связан с использованием относительно опасных реагентов. Кроме того, электрические свойства пленки ПТФЭ после такой химической обработки, особенно ее поверхностное сопротивление, заметно ухудшается. Лучшие результаты дает метод обработки газовым разрядом поверхности пленки перед ее металлизацией, обеспечивший возможность изготовления фторопластовых металлизированных конденсаторов. Такой же метод применяется для обработки поверхности полипропиленовой пленки перед ее металлизацией.
Количество иода в пленках, полученных закрытым иодидным методом, изменяется в зависимости от условий роста от 1014 до 2 - Ю16 см-3. В указанных концентрациях иод не влияет на электрические свойства пленок.
Поликремний, как это следует из его названия, имеет поликристаллическую структуру, т.е. состоит из множества мелких кристаллов или зерен. Размер этих зерен и их ориентация называются текстурой, которая также оказывает сильное влияние на электрические свойства Si пленок.
Различным основам, в зависимости от типа лака, требуются различные растворители, к каковым относятся: масло, бензин, спирт, бензол, толуол - для глифталевых лаков; скипидар, спирты, ацетон - для некоторых асфальтовых лаков. Последние два растворителя являются полупроводниками и, следовательно, если в лаковой пленке останутся следы растворителя, то электрические свойства пленки будут сильно снижены.
Отмечается [112], что в структурном отношении полимерные пленки имеют два основных преимущества по сравнению с диэлектрическими пленками, полученными испарением в вакууме: во-первых, они обладают меньшим числом дефектов структуры и, во-вторых, им присуще меньшее внутреннее напряжение. После шести циклов изменения температуры, от комнатной до температуры жидкого гелия, не было замечено изменений в структуре и электрических свойствах пленок.

Эта пленка препятствует процессу точечной сварки данных металлов. После химического травления на поверхности деталей образуется пленка фазы е, более тонкая, с низким и довольно равномерным электрическим сопротивлением, которая с течением времени вновь приобретает электрические свойства пленки фазы у - Во избежание быстрого нарастания пленки в атмосферных условиях в состав травильного раствора вводят пассивирующие элементы, тормозящие процесс нарастания окисной пленки. Окисная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевых сплавов системы AI - Mg, по составу и структуре несколько отличается от описанной пленки, однако сущность процесса ее удаления химическим травлением аналогичная.
Слюда, слюдяная бумага, бумага, лаковые покрытия, применявшиеся издавна в качестве изоляторов, начинают уступать место полимерным пленкам. В качестве таких пленок, применяемых в специфичных для каждого материала условиях, используются полиэтилентерефталатные, полиэтиленовые, полистирольные, поликарбонатные, поливинилхлоридные и фторполимерные пленки. Электрические свойства пленок приведены в гл.
Стекло является хорошим изолятором. Следует различать поверхностное и объемное сопротивление стекла. Поверхностное сопротивление определяется электрическими свойствами пленки набухания. Она хорошо проводит электрический ток, поэтому ее появление снижает поверхностное сопротивление. При повышении температуры испаряется влага, содержащаяся в пленке набухания, и уменьшается ее проводимость. Большинство сортов стекла имеет удельное поверхностное электрическое сопротивление порядка 1011 ом, сильно падающее с увеличением влажности атмосферы.
Показано [122], что температурная обработка пленок карбида молибдена толщиной менее 200 А должна проводиться в вакууме непосредственно после осаждения. Если перед обработкой пленку даже на короткое время извлечь из вакуумной установки па воздух, то она частично окисляется до окиси молибдена. При этом не было замечено значительного влияния величины разрежения на электрические свойства пленок. Пленки, термически обработанные при 10 - 2 - 10 - 3 мм рт. ст., не отличались от пленок, обработанных в вакууме 10 - 6 - 10 - 6 мм рт. ст.; исключение составляет менее интенсивный спад сопротивления в области высоких температур для пленок толщиной менее 300 А.
При понижении температуры подложки до 150 С наблюдалось появление микропор, раковин ( пустых мест), что заметно ухудшало электрические свойства пленок.
Пленки Cu3PSx при толщине 0 1 - 0 5 мкм имеют удельное поверхностное сопротивление 20 - 100 ом. Они мало прозрачны - пропускают всего лишь 10 - 35 % во всей области видимого спектра. В области длинноволнового спектра в пределах К 3 - 25 мкм отражательная способность пленок CusPS повышается. Электрические свойства пленок Cu3PS изменяются обратимо при нагреве их до 70 - 80 С.
Тонкие ферроэлектрические пленки Bi4Ti3Oi2 были нанесены на три кремниевые подложки химическим осаждением из растворов. Изучены морфология и электрические свойства пленок. Петли гистерезиса в координатах поляризация - напряженность электрического поля свидетельствуют о ферроэлектрическом характере этих пленок. Поликристаллические тонкие пленки SrBi2Ta2C9 в [183] получены модифицированным методом осаждения из растворов металлоорганических соединений при комнатной температуре.
Значительное влияние на подвижность носителей оказывают сравнительно небольшие потенциальные барьеры в пленке, появление которых вызвано ее структурными несовершенствами. В эпитаксиальных пленках InP, получаемых на подложках из фосфида индия, легированного железом, концентрация электронов превышает 1016 см-3. Наличие в пленках р - InP, получаемых вакуумным испарением [80], температурной зависимости подвижности носителей ( показанной на рис. 3.12) свидетельствует об их рассеянии границами зерен. Ом - см. Электрические свойства пленок InP, легированных серой, находятся в сильной зависимости от условий процесса осаждения и концентрации примеси. Оценочные расчеты показали, что в пленках р-типа диффузионная длина электронов составляет около 0 2 мкм.
Замечено [122], что величина удельного сопротивления свежеосажденных пленок и пленок, обработанных термически при нагреве до 550J С, различается в 1 5 - 2 раза. Эти изменения в электрических свойствах пленок карбида молибдена при термообработке объясняются переходом пленок к более совершенной структуре.
При изотактическом строении полимер легко кристаллизуется, обеспечивая повышение механической прочности и нагревостойкости; он имеет также повышенную устойчивость к растворителям. Современная пленка ПП кристаллизована на 75 - 80 % и содержит до 95 % изотактического полимера. Растворимость пленки, например, в трихлордифениле определяется только остаточным содержанием атактического ( нестереорегулярного) полимера. Наличие остатков ионных катализаторов может резко ухудшать электрические свойства пленки; особенно опасен их переход в процессе растворения атактической фазы в трихлор-дифеиил, используемый в качестве пропиточной жидкости для конденсаторов из пленки ПП, при этом резко возрастают проводимость и tg S трихлордифенила и соответственно ухудшаются характеристики конденсатора. В связи с этим за рубежом выпускают наряду с обычной ( упаковочной) пленкой ПП специальный, электротехнический сорт пленки, в котором остатки катализатора и других загрязнений сведены к минимуму.
Насколько можно судить по литературным данным, основная масса ионитовых пленок, используемых в качестве диафрагм электроионитовых установок, получена так называемым гетерогенным способом. Способ заключается в том, что тонкоизмельченный порошок ионита смешивают с каким-либо термопластичным полимером, выбранным для связывания ионитового порошка. Смесь каландруют и прессуют в пленки или диски. Выбор ионита и его содержание в массе определяют электрические свойства пленок и степень их набухания. Подбором связующего вещества предрешают технологию изготовления пленок, их механические характеристики, химическую стойкость, теплостойкость и стойкость к радиоактивному облучению.
Дэр и др. [34, 57] сообщали, что пленки с пониженным удельным сопротивлением, получаемые методом вакуумного испарения, состоят из зерен большего размера и имеют более упорядоченную структуру, чем пленки с повышенным удельным сопротивлением, которые содержат аморфные области. Для низ-коомных пленок непосредственно после осаждения характерно небольшое избыточное количество кадмия которое увеличивается при термообработке, в результате чего концентрация носителей возрастает, а удельное сопротивление пленок уменьшается. Значительное повышение удельного сопротивления пленок, осаждавшихся с высокой скоростью, при выдержке в атмосферных условиях и при термообработке связано с обеднением носителями мелких зерен. Скорость осаждения и температура испарителя существенно влияют на микроструктуру и, следовательно, на электрические свойства пленок. Хамерски [36] провел исследование зависимости свойств испаряемых пленок CdSe от давления остаточного кислорода и температуры подложки и сделал вывод, что при высоких температурах подложки образуются пленки специфической структуры, содержащие включения О2 в виде комплексов. Автором также показано, что удельное сопротивление пленок сильно зависит от парциального давления О2 и в меньшей степени - от температуры подложки и материала испарителя. На кривой, отражающей зависимость удельного сопротивления пленок от скорости осаждения, наблюдаются аномальные минимумы, положение которых для пленок CdSe, полученных при различных парциальных давлениях О2 зависит от отношения количества молекул CdSe ( в паровой фазе) и О2, соударяющихся с подложкой. Установлено, что глубина минимумов определяется парциальным давлением О2 в процессе осаждения пленки.
Покрытия состоят из слоя В128з толщиной 0 05 мкм и слоя CuxS толщиной 0 1 - 0 24 мкм. Покрытие пропускает 18 - 25 % солнечной радиации и существенно снижает перегрев зданий и архитектурных сооружений. Рост и коалесценция тонких пленок металлического висмута изучены в [510] методами эллипсометрии и электронной микроскопии. Пленки образуются в результате появления островков толщиной около 8 им и их слияния. Зерна имеют преимущественную ориентацию ромбоэдрическими плоскостями ( III) параллельно поверхности. Электрические свойства висмутовых пленок исследованы в [511] методом электрического поля. Экспериментальные данные проанализированы с позиции теории полиметаллических пленок.
При более высоких температурах образуются аморфно-кристаллические пленки с низкими электрическими характеристиками, Сплошность термических пленок на металлах сохраняется лишь до определенной толщины, при превышении которой возникающие в пленке напряжения вызывают ее растрескивание. Чиело веществ, на которых образуются сплошные ( когерентные, однородные) пленки, весьма ограничено. Прежде всего следует назвать тантал, ниобий, алюминий и кремний. Они образуются в атмосфере сухого кислорода при Г1300н - 1600 К; при окислении во влажном кислороде или парах воды температура может быть понижена до 800 К. Во всех случаях получаются аморфные пленки, имеющие структуру ближнего порядка, сходную со структурой кварцевого стекла. Химическая или топографическая неоднородность кремниевой подложки может вызвать появление в аморфном оксиде кристаллической фазы, имеющей структуру а-кристобали-та, присутствие которой ухудшает электрические свойства пленки и может вызвать нарушение ее сплошности.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11