半金属铋薄膜导电特性和粗糙度的研究  

Atomic Force Microscopy Study of Bismuth Films and Its Electrical Properties

作　　者：徐建峰[1] 张建华[1] 李海洋[1] 何丕模[1] 鲍世宁[1] 

机构地区：[1]浙江大学物理系,杭州310027

出　　处：《真空科学与技术学报》2005年第1期26-29,共4页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金资助 (No.10 3 740 80 )

摘　　要：本论文利用真空镀膜方法在云母片上生长半金属Bi薄膜 ,测量了薄膜生长厚度与电阻之间的关系 ,并用原子力显微镜 (AFM)研究了云母表面半金属薄膜电阻变化与薄膜粗糙度间的关系。生长初始阶段 ,薄膜先形成孤立的三维小岛 (典型高度 1nm ,直径 10nm ,间距 10nm) ,随后互相聚结形成网状结构 ,薄膜不导通 (R≥ 2 0MΩ) ,粗糙度随膜厚增加而减小。当等效厚度d =1.74nm时 ,薄膜导通 (R≤ 13MΩ) ,薄膜的形貌变为有小孔洞的连续状结构 ,粗糙度在此厚度附近达到最小值然后又增大。随着薄膜继续生长 ,连续状结构的厚度增加 ,薄膜电阻随之迅速减小 ,当d≥ 2 .4nm时薄膜电阻趋近于稳定值 2kΩ。Bismuth films, grown on mica substrate by vacuum deposition, were tentatively characterized with atomic force microscopy (AFM). Three stages of the film growth include formation of isolated 3-dimentional islands, weakly interconnected insulating network, and the conducting continuum with pinholes. The results show that the sheet resistance of the film significantly depends on the film thickness and surface roughness. The sheet resistance maximizes and stabilizes at a film thickness of d≥2.40 nm.

关 键 词：薄膜生长 连续 薄膜电阻 最小值 导电特性 粗糙度 定值 导通 原子力显微镜(AFM) 真空镀膜 

分 类 号：TB383[一般工业技术—材料科学与工程] O484[理学—固体物理]