Руководство к лабораторным работам по курсам "Материаловедение и материалы электронных средств", "Материалы и элементы электронной техники", "Материалы электронной техники". Джуплин В.Н - 37 стр.

UptoLike

37
более интенсивному рассеянию электронов в процессе их направленного
движения. Соответственно уменьшается средняя длина свободного пробега и
возрастает удельное электрическое сопротивление.
Относительное изменение удельного сопротивления при изменении
температуры на один кельвин называется температурным коэффициентом
удельного сопротивления:
dT
d
ρ
ρ
α
ρ
=
1
.
В области линейной зависимости ρ(Т)
справедливо выражение
ρ
=
ρ
0
[1+
α
ρ
(Т-Т
0
)],
где ρ
0
и α
ρ
- удельное сопротивление и температурный коэффициент
удельного сопротивления, отнесенные к температуре
Т
0
; ρ - удельное
сопротивление при температуре Т.
Значения α
ρ
для многих металлов близки к 1/Т, что для нормальных
условий составляет около 0,004 К
-1
.
В технике широко применяются металлические сплавы, имеющие
структуру неупорядоченных твердых растворов, все сплавы имеют повышенное
удельное сопротивление в сравнении с компонентами, входящими в их состав.
Полное сопротивление сплава можно выразить в виде суммы двух слагаемых
ρ
=
ρ
т
+
ρ
ост
где
ρ
т
- сопротивление, обусловленное рассеянием электронов на
тепловых колебаниях узлов решетки; ρ
ост
- добавочное (остаточное)
сопротивление, связанное с рассеянием электронов на неоднородностях
структуры сплаве.
В микроэлектронике широко применяются в качестве различных
элементов схем тонкие металлические пленки. Вследствие поверхностного
рассеяния и повышенной степени дефектности структуры удельное
сопротивление металлических пленок может существенно превосходить
удельное сопротивление массивного материала. В очень тонких слоях пленки
имеют островковую структуру, характеризующуюся
неметаллическим типом
электропроводности. Для сравнительной оценки проводящих свойств пленки
пользуются сопротивлением квадрата поверхности
R
s
=
ρ
/d, где
ρ
- удельное
сопротивление слоя толщиной
d.
Параметр R
s
, измеряемый в омах на квадрат, не зависит от размера
квадрата. Подбором толщины пленки можно изменять
R
s
независимо от ее
удельного сопротивления.
Другой особенностью электрических свойств металлических пленок,
связанной с внутренним строением, является переход, при определенной их
толщине
h , знака ТК
ρ
через ноль и изменение его на противоположный.
В связи с этим появляется возможность формирования
высокостабильных по температуре пленок определенной толщины, у которых
ТК
ρ
0.