Nonlinearity of current-voltage characterustics of diamond-like carbon thin films with nikel impurity

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The current-voltage characteristics for Pt/DLC/Pt structures based on thin (40 nm) diamond-like carbon (DLC) films with Ni impurity have been studied at room temperature. The films were synthesized in the hallow Ni-cathode discharge from the mixture of argon and propane at simultaneous deposition of the DLC and Ni. The Ni concentration (10, 20 and 40 at. %) was controlled by variation of the propane portion (reactive gas) in plasma forming gas (argon) in the range of C3H8: Ar ~ 1:(1000…7000). Nonlinearity of the conductance G dependence on transverse voltage V agrees with Frenkel–Paul model: G ∝ exp(AV1/2). Observed decrease of the ln(G) - V1/2 dependence slope with increase of the Ni content was connected with increase of the DLC(Ni) dielectric permeability. Percolation threshold corresponds to Ni concentration of ~ 20 at.%.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Vedeneev

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190

A. Kozlov

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS

Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190

D. Kolodko

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS

Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190

V. Luzanov

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS

Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190

I. Sorokin

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS

Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190

A. Bugaev

Kotelnikov Institute Radioengineering and Electronics RAS; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: asv335@fireras.su

Fryazino Branch

Ресей, Vvedenskogo Squar. 1, Fryazino, Moscow region, 141190; Institutskii Lane, 9, Dolgoprudny, Moscow region, 141700

Әдебиет тізімі

  1. Robertson J. // Mater. Sci. Engineer. R: Rep. 2002. V. 4. № . 37. P. 129.
  2. Koidl P., Wild C., Dischler B. et al. // Mater. Sci. Forum. 1990. V. 52–53. P. 41.
  3. Zou J. W., Reichelt K., Schmidt K., Dischler B. // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. № 10. P. 3914.
  4. Kaplan S., Jansen F., Machonkin M. // Appl. Phys. Lett. 1985. V. 47. № 7. P. 750.
  5. Grill A., Meyerson B. S., Patel V. V. et al. // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. № 8. P. 2874.
  6. Иванов-Омский В.И., Толмачев А. В., Ястребов С. Г. // ФТП. 2001. Т. 35. № 2. С. 227.
  7. Jager C., Gottwald J., Spiess H. W., Newport R. J. // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. № 2. P. 846.
  8. Dimigen H., Klages C. P. // Surf. Coat. Technol. 1991. V. 49. № 1–3. P. 543.
  9. Khurshudov A., Kato K., Daisuke S. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1996. V. 14. № 5. P. 2935.
  10. He X. M., Hakovirta M., Nastasi M. // Mater. Lett. 2005. V. 59. № 11. P. 1417.
  11. Wei Q., Narayan R. J., Sharma A. K. et al. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1999. V. 17. № 6. P. 3406.
  12. Damasceno J. C., Camargo S. S., Freire F. L., Carius R. // Surf. Coat. Technol. 2000. V. 133–134. P. 247.
  13. Gampp R., Gantenbein P., Kuster Y. et al. // Proc. SPIE. 1994. V. 2255. P. 92.
  14. Donnet C., Fontaine J., Grill A. et al. // Surf. Coat. Technol. 1997. V. 94–95. P. 531.
  15. Grischke M., Bewilogua K., Trojan K., Dimigen H. // Surf. Coat. Technol. 1996. V. 74–75. Pt.2. P. 739.
  16. Wei Q., Sankar J., Narayan J. // Surf. Coat. Technol. 2001. V. 146–147. P. 250.
  17. Луцев Л. В., Яковлев С. В., Сиклицкий В. И. // ФТТ. 2000. Т. 42. № . 6. С. 1105.
  18. Луцев Л. В., Звонарева Т. К., Лебедев В. М. // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. № 15. С. 84.
  19. Мороз О. Ю., Наквасина Е. Ю. // Сб. трудов XII Всерос. школы-семинара “Волновые явления в неоднородных средах”. Звенигород. 24–29 мая 2010. М.: Физфак МГУ, 2010. Т. 7. С. 57.
  20. Nikolaychuk G. A., Yakovlev S. V., Moroz O. Y., Nakvasina E. Y. //13th Int. Conf. on Electromechanics, Electrotechnology, Electromaterials and Components (ICEEE – 2010). Alushta 19–25 Sept. M: MPEI, 2010. V. 4. P. 46.
  21. Николайчук Г. А., Мороз О. Ю., Дунаевский С. М. // ЖТФ. 2018. Т. 88. № 11. С. 1672.
  22. Веденеев А. С., Лузанов В. А., Рыльков В. В. // Письма в ЖЭТФ. 2019. Т. 109. № 3. С. 170.
  23. Vedeneev A. S., Luzanov V. A., Rylkov V. V. // Semiconductors. 2019. V. 53. № 14. P. 1970.
  24. Николаев С. Н., Веденеев А. С., Лузанов В. А. и др. // РЭ. 2021. Т. 66. № 10. С. 1024.
  25. Frenkel J. // Phys. Rev. 1938. V. 54. № 8. P. 647.
  26. Френкель Я. И. // ЖЭТФ. 1938. Т. 8. № 12. С. 1292.
  27. Насыров К. А., Гриценко В. А. // Успехи физ. наук. 2013. Т. 183. № 10. С. 99.
  28. Peng P., Xie D., Yang Y. et al. // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. № 8. P. 084501.
  29. Zhuge F., Dai W., He C. L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 96. № 16. P. 163505.
  30. Takabayasi S., Yang M., Ogawa Sh. et al. // J. Appl. Phys. 2014. V. 116. № 9. P. 093507.
  31. Шкловский Б. И. // ФТП. 1979. Т. 13. № 1. С. 93.
  32. Шкловский Б. И., Эфрос А. Л. // Успехи физ. наук. 1975. Т. 117. № 3. С. 401.
  33. Pollak M., Hauser J. J. // Phys. Rev. Lett. 1973. V. 31. № 21. P. 1304.
  34. Райх М. Э., Рузин И. М. // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 43. № 9. С. 437.
  35. Сорокин И. А., Колодко Д. В., Краснобаев К. И. //РЭ. 2020. Т. 65. № 3. С. 288.
  36. Лузанов В. А., Веденеев А. С. // РЭ. 2018. Т. 63. № 9. С. 1007.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Dependence of the percentage content of nickel in DLC(Ni) and the film growth rate on the ratio of partial pressures of argon and propane.

Жүктеу (15KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Volt-ampere characteristics of Pt/DLC(Ni)/Pt structures with different nickel concentrations: 10 (1), 20 (2), 40 at.% (3).

Жүктеу (12KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Dependence of conductance G on |V |1/2 at different nickel concentrations: 10 (1), 20 (2), 40 at.% (3).

Жүктеу (15KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Dependence of resistance of Pt/DLC(Ni)/Pt structures on Ni content.

Жүктеу (9KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024