7第七讲薄膜材料物理第三章金属薄膜的导电.pptx

第三章 金属薄膜的导电（续） 第七讲; 可见：2/n3是相空间中单位体积的态数 所以，在单位体积内在vx~vx+dvx,vy~vy+dvy,vz~vz+dvz 内的电子数为：fdN;在非平衡状态下（有外力作用）用分布函数 f=f0+f1取代f0,即可：;若T=0K,vvF(费米速度) f0=0; 若沿x方向加一电场F, 则薄膜内的电子将获得x方向 的净漂移速度.;若表面为原子线度的光滑表面则→镜反射→不影响电导率 若表面不够光滑，则→漫反射→λ↓→ρ↑ 参数;费—桑理论;由于仅有x轴的电场→;由牛顿第二定律 ：;若电子在薄膜表面是漫反射→散射无规 则在z=0和z=d处，f=f0 即： 边界条件： ;得到：;将此代入;显然;而电流密度与场强关系（微分欧姆定律关系）：;对于块状材料 ;而：;3.4.4 对连续薄膜电导的讨论 薄膜特点：表面效应，晶粒较小，晶界较多， 杂质多，缺陷多… σb，ρb，λb应该是厚度很大的薄膜的数值。 ;（实际上k≥0.1，上述结论也能给出满意的结果） 而k0.1则不再是连续薄膜了，而是网状薄膜．;　　当表面光滑程度达到传导电子的波长（约0.5nm） 数量级以后，漫反射才显著减少．例如: 　　衬底用：在超高真空中就劈裂的云母片 　　　　在基片上先沉积一层Bi2O3薄膜 对于薄膜两个表面的反射情况不同;然而，对于部分漫反射情况占多数，其薄膜电阻率为：;为表面散射电子的平均自由程，其值为;所以，金属薄膜（连续）的电阻率为：;§3-5外因对连续薄膜电导的影响 连续薄膜的电阻率温度系数TCR