CC BY
12измеренных до воздействия. Последующие эксперименты с тестовым сигналом в виде прямоугольных импульсов по описанной методике дали более точную оценку времени восстановления. Эта оценка основана на измерении времени восстановления порогового напряжения ¥т+ до заданного уровня и. На рис.3 представлена зависимость времени восстановления от амплитуды воздействия положительных СКИ. Для случая отрицательных СКИ были получены аналогичные кривые, соответствующие примерно тем же значениям времени восстановления. Видно, что с увеличением амплитуды импульсов воздействия увеличивается время восстановления и восстановление до уровня 2,4 В происходит быстрее, чем до уровня 2,5 В (см. рис. 3). Время полного восстановления для максимальной амплитуды СКИ (23,5 В) составляет порядка 60 нс, соответственно, критическое значение частоты следования СКИ можно оценить как 16-17 МГц.
Обсуждение экспериментальных результатов. В ходе экспериментального исследования получены результаты, позволяющие утверждать, что под действием СКИ происходят изменения характеристик интегрального триггера Шмитта. Во-первых, при постоянном напряжении смещения регистрировались переключения триггера под действием СКИ, несмотря на то, что их длительность в десятки раз меньше минимального типового значения 20 нс. Во-вторых, наблюдаемая реакция триггера на тестовый сигнал под воздействием СКИ не может быть объяснена в рамках анализа его функциональной модели. Под действием сверхкоротких импульсов положительной полярности происходит уменьшение порога логической «1», которое можно было бы объяснить тем, что СКИ «подталкивает» входной сигнал из зоны неопределенности в зону «1». Однако при этом не должно наблюдаться увеличение порога «0» (см. рис.2,а). Аналогично под действием импульсов отрицательной полярности можно было бы объяснить увеличение порога «0», но тогда уменьшение порога «1» не поддается объяснению (см. рис.2,б). Следовательно, происходит изменение передаточной характеристики триггера, которое сохраняется некоторое время после снятия воздействия. Переключение под действием СКИ, а также наличие последействия нельзя объяснить эффектом детектирования или искажением сигнала паразитными реактивными элементами схемы. Наблюдаемые эффекты свидетельствуют о специфическом изменении характеристик полупроводниковой структуры триггера, связанной с явлением временной деградации.
Для выявления механизмов деградации необходимо провести анализ принципиальной электрической схемы триггера и ее реализации на уровне полупроводниковых элементов. Схема КМОП-триггера Шмитта (рис.4) состоит из трех последовательно включенных блоков (на схеме выделены пунктиром). Первый блок определяет гистерезис. Второй блок представляет собой фиксатор логического состояния. Он «стабилизирует» выходной сигнал первого блока [4]. Транзисторы УТ7, УТ8 технологически выполнены так, что имеют малую проводимость индуцированных каналов, обеспечивая относительно высокое входное сопротивление фиксатора (при моделировании в схему введено сопротивление Дф). Третий блок - это выходной буфер микросхемы. Входной сигнал инвертируется каждым блоком, и в результате триггер выполняет логическую функцию НЕ.
tв, Нс
50 40 30 20
10 0
и -- 2,^ В
и 2,4 В
2 4 6 8 10 12 14 16 18 и.
СКИ:
В
Рис.3. Зависимость времени восстановления порогового напряжения Ут+ до значения и от амплитуды положительных СКИ
Рассмотрим принцип действия первого блока, определяющего гистерезис триггера Шмитта. Проанализируем последовательно процесс переключения триггера из состояния «1» в состояние «0». На входе триггера напряжение равно нулю. Транзисторы VT1, VT2 открыты, VT4 и VT3 закрыты, на выходе схемы «1»; VT6 открыт, VT5 закрыт. Теперь подадим на вход напряжение V„, равное напряжению отсечки „-канальных транзисторов схемы, транзистор VT4 приоткроется. Но VT3 не откроется, пока на его истоке имеется большой положительный потенциал, создаваемый делителем напряжения VT6 - VT4. Чем больше входное напряжение, тем больше становится проводимость канала транзистора VT4 и тем меньше напряжение на истоке VT3. Когда напряжение затвор-исток транзистора VT3 оказывается равным V„, VT3 открывается и шунтирует выход схемы. Потенциал на ее выходе снижается, тем самым уменьшая проводимость канала VT6, следовательно, уменьшается напряжение на истоке транзистора VT3. В результате VT3 открывается еще больше. Процесс протекает лавинообразно через обратную связь, образованную транзистором VT6, и триггер «опрокидывается» в «0». Входное напряжение, при котором открывается VT3, определяет уровень «1». Процесс переключения триггера Шмитта из состояния «0» в состояние «1» происходит аналогичным образом, только при этом активную роль играют транзисторы VT1, VT2, VT5 с противоположным типом проводимости канала.
На рис.5 представлен результат численного моделирования схемы первого блока в программе, использующей ядро временного анализа P SPICE. Использовались стандартные модели „- и р-канальных МОП-транзисторов (Level 3) с напряжением отсечки ±1,5 В. Входной сигнал задавался в виде последовательности перепадов - ступенек с резким фронтом и достаточно большой длительностью, чтобы исключить из рассмотрения переходные процессы. Диаграмма входного напряжения имеет вид треугольника -именно такой сигнал подается на вход триггера Шмитта для измерения передаточной характеристики. Выходной сигнал UBbix является цифровым и иллюстрирует изменения логического состояния триггера: переключение из «1» в «0» при снятии передаточной характеристики в прямом направлении и из «0» в «1» - в обратном. Кривые U1 и U3 отражают зависимость напряжений стоков транзисторов VT1 и VT4 от входного напряжения ивх (рис.5,а). При значениях ивх меньше напряжения отсечки транзистора VT4,
и, В
5
4
3,28
2,46
1,64
1
0
I, мА
0
Рис.5. Диаграммы напряжений (а) и токов (б) блока схемы триггера Шмитта, отвечающего за гистерезис. Отмечены напряжения и токи стоков транзисторов УТ1 (•••.) и УТ4 (—)
потенциал его стока оказывается в «подвешенном» состоянии, поскольку транзисторы УТ3 и УТ4 закрыты, а проводимость канала УТ6 зависит от и3. Этим объясняется сложный вид кривой и3 на интервале времени от 0 до 25 мс. Затем открывается транзистор УТ4 и наблюдается участок линейного спада напряжения и3, когда его значение составляет ~ 2,46 В, резко возрастает ток потребления схемы, обусловленный сквозным током 13 через каналы открытых транзисторов УТ4 и УТ6 (рис.5,б). Этот ток продолжает возрастать с увеличением входного напряжения до тех пор, пока оно не достигнет значения Ут+ = 3,28 В и не произойдет переключение триггера. Видно, что триггер Шмитта, как и все КМОП-схемы, характеризуется низким энергопотреблением. Наибольшие токи протекают в схеме только в момент переключения, когда открывается транзистор УТ3, при этом происходит резкий выброс тока, длительность которого определяется временем переключения триггера. В момент времени около 67 мс триггер переходит в состояние «0», нулевым становится и потенциал и3. За переключение в состояние «1» отвечает часть схемы, представленная транзисторами УТ1, УТ2 и УТ5. Напряжения и токи схемы при этом изменяются аналогичным образом. На рис.5,а кривые и3 и и1 имеют общие точки изломов, соответствующие моментам переключения триггера. Совпадение значений напряжений и3 и и1 в этих точках, очевидно, обусловлено симметрией схемы.
Проведенный анализ схемы триггера Шмитта показывает, что пороговые напряжения триггера Ут- и Ут+ в первую очередь определяются напряжениями отсечки транзисторов УТ2 и УТ3 и также характеристиками транзисторов УТ1 и УТ4. Поскольку на затворы всех четырех транзисторов оказывается воздействие СКИ, изменение их характеристик и определяет изменение пороговых напряжений триггера.
Наблюдаемые экспериментально изменения Ут- и Ут+ под воздействием СКИ можно интерпретировать как изменение напряжений отсечки п- и р-канальных транзисторов схемы, которое происходит в результате появления заряда в подзатворном слое оксида кремния под действием перегрузки [1]. После снятия воздействия этот заряд рассасывается, соответственно восстанавливаются значения напряжений отсечки транзисторов и пороговые напряжения триггера. Не вникая глубоко в физику этих процессов, можно ожидать, что эффект от воздействия положительного СКИ на п-канальный транзистор подобен эффекту от воздействия отрицательного СКИ на р-канальный транзистор и наоборот. Сопоставив кривые на рис.2, можно обнаружить это подобие: локальные мак-
симумы и минимумы кривых Ут+ (см. рис.2,а) и Ут- (рис.2,б) соответствуют примерно тем же значениям амплитуд воздействия, совпадает и максимум кривой Ут- (см. рис.2,а) с минимумом кривой Ут+ (см. рис.2,б). Неполное совпадение сдвигов соответствующих пороговых напряжений под действием положительных и отрицательных СКИ может быть объяснено отличием физических свойств п- ир-канальных МОП-транзисторов.
Поскольку СКИ имеют большую амплитуду, возможно появление пробоя диэлектрика в интегральных МОП-транзисторах. Согласно [1] критическая напряженность электрического поля для оксида кремния составляет 1 В/нм. Для наших микросхем с предельным напряжением 7 В можно оценить толщину оксида в 7-8 нм. Вероятно, при напряжениях СКИ более 8 В происходит временный пробой подзатворного диэлектрика транзисторов с последующим полным восстановлением (7В до 60 нс).
В работе [7] предложен метод моделирования локальных пробоев подзатворного диэлектрика транзисторов КМОП-логики введением в исходную электрическую схему дополнительных сопротивлений, имитирующих токи утечек затвор-сток и затвор-исток. Этот метод был применен для схемы триггера Шмитта (см. рис.4) и в результате численного моделирования было получено смещение логических уровней и сужение зоны неопределенности.
Пробои транзисторов УТ1, УТ2, УТ3 и УТ4 приводят к появлению токов утечки от затвора к узлам схемы (см. рис.4) под номерами 1, 2 и 3. В каждом участке пробоя вводится сопротивление утечки Я, имитирующее пробой одного или обоих соседних транзисторов. Моделировались различные варианты возникновения утечек: в отдельных узлах, в нескольких узлах или сразу во всех узлах. При моделировании утечек одновременно в нескольких узлах их проводимости для простоты полагались одинаковыми. Для разных вариантов локализации утечек и разных значений их сопротивления Я определялись пороговые напряжения логических уровней триггера Ут- и Ут+. На рис.6 представлены результаты моделирования пробоев с заданным входным сопротивлением фиксатора логического состояния Яф.
Из рис.6,а видно, что пробой каждого из транзисторов (или всех вместе) приводит к сужению зоны неопределенности. Пробой в узле 1 приводит к уменьшению Ут+, в то время как Ут- остается практически неизменным. Аналогично пробой в узле 3 приводит к увеличению Ут- при практически неизменном Ут+. Причем эффекты от пробоев в этих точках можно считать независимыми: пробой одновременно в узлах 1 и 3 характеризуется соответствующими кривыми Ут+ и Ут-. Отметим, что пробой происходит в участках схемы, отвечающих за один логический уровень, а значительное изменение претерпевает другой логический уровень. Объясняется это тем, что введенные утечки
В В
3 Ут+ 3 Ут+
2,5 2,5
2 - 2
Ут" УЧ. ■ч Ут"
1,5 1,5 — — — ---
2 3 а 5 ЬСЕ(Я) 2 3 4 5 б ЬСЕ(Я)
Рис.6. 1 (-•), Зависимость пороговых напряжений от сопротивления утечек: а - в узлах 3 (---), 2 (-•-•-•) и во всех узлах (-) для Яф = 10 кОм; б - во всех узлах 1, 2 Яф 100 Ом (••••), 1 кОм (- - -) и 10 кОм (-) схемы: и 3 для
способствуют переключению транзисторов с противоположным типом проводимости каналов при меньших выходных токах и, соответственно пороговых напряжениях. Утечка в узле 2 приводит к симметричному сужению зоны неопределенности, поскольку фактически шунтирует блок схемы, задающий гистерезис. При большой утечке в этом узле входное напряжение непосредственно подается на вход фиксатора логического состояния. При этом возможна деградация самого фиксатора и изменение его порогового напряжения срабатывания в результате пробоев затвор-исток транзисторов УТ9 и УТ10 аналогично тому, как это наблюдалось при деградации КМОП-инверторов кольцевого генератора в работе [7].
На рис.6,б представлена зависимость влияния утечек на значения пороговых уровней Ут- и Ут+ от сопротивления Яф, которое выполняет роль нагрузки первого блока схемы триггера, задающего гистерезис. Очевидно, чем меньше Яф, тем большим током переключается фиксатор состояния и в нормальных условиях (без пробоев) зона неопределенности расширяется. Это сопровождается увеличением сквозных токов в схеме триггера при входных напряжениях, близких к пороговым (см. рис.5,б). Поэтому в реальной схеме Яф должно быть достаточно велико. Из рис.6,б видно, что пробой приводит к существенному изменению передаточной характеристики триггера Шмитта, если сопротивление каналов утечек меньше или порядка значения Яф.
Было предложено два возможных механизма изменения пороговых напряжений логических уровней триггера Шмитта под воздействием короткой импульсной перегрузки, действующей по входу: сдвиг напряжений отсечки п- и р-канальных транзисторов и возникновение локальных пробоев подзатворного диэлектрика. Очевидно, при больших напряжениях СКИ имеют место оба механизма, а при малых (менее 8 В) только первый, возможно, этим и объясняется немонотонное изменение пороговых напряжений (см. рис.2). Результаты моделирования временных (обратимых) пробоев качественно согласуются с экспериментом.
В ходе экспериментального исследования установлено, что перегрузки в виде сверхкоротких видеоимпульсов могут нарушать функционирование триггера Шмитта КМОП-логики, приводя к смещению его логических уровней и значительному сужению зоны неопределенности. Воздействие отдельными импульсами приводит к обратимому изменению параметров триггера с последующим их восстановлением в течение 20-60 нс в зависимости от амплитуды СКИ. Значительно возрастает восприимчивость триггера Шмитта к помехам и различного рода искажениям входного сигнала, следовательно, ухудшается помехозащищенность и надежность всей цифровой схемы, в состав которой он входит. Сбои аппаратуры под воздействием СКИ могут быть обусловлены увеличением фазового шума, изменением длительности выходных импульсов триггера Шмитта, появлением дополнительных переключений, например, при наличии «звонов» во входном сигнале. Описанные явления необходимо учитывать при эксплуатации триггеров в условиях действия сверхкоротких импульсных помех.
На основе результатов численного моделирования электрической схемы триггера показано, что значения пороговых напряжений логических уровней в основном определяются напряжениями отсечки МОП-транзисторов и токами утечек через их затворы. Во время действия импульсных перегрузок может изменяться напряжение отсечки транзисторов ввиду появления заряда в подзатворном слое диэлектрика, а при больших напряжениях перегрузки возможно образование локальных пробоев оксида кремния, приводящих к сдвигу логических уровней триггера Шмитта и сужению зоны неопределенности.
Разработанная экспериментальная методика может быть применена для определения критических условий эксплуатации конкретных микросхем триггеров Шмитта при наличии помех в виде СКИ. Полученные результаты можно использовать и для построения теории и физической модели воздействия СКИ на интегральные КМОП-структуры.
Работа выполнена при поддержке Федеральной целевой программы (ГК № П1140).
Литература
1. Баранов И.А. Стойкость твердотельных модулей СВЧ к кратковременным электроперегрузкам // Обзоры по электронной технике. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1997. - Серия 1 (СВЧ-техника). - 111 с.
2. Экспериментальное определение стойкости полевых транзисторов к импульсным перегрузкам / Бобрешов А.М., Дыбой А.В., Китаев Ю.М. и др. // Приборы и техника эксперимента. - 2007. - № 5. -С. 108-113.
3. Уэйкерли Дж.Ф. Проектирование цифровых устройств // Постмаркет.- М., 2002.- Т. 1. - 544 с.
4. Fairchild Semiconductor. CMOS Schmitt Trigger - A Uniquely Versatile Design Component // Application Note 140. - URL: http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-140.pdf.
5. Бобрешов А.М., Дыбой А.В., Разуваев Ю.Ю. Экспериментальные исследования возникновения логических сбоев в базовых элементах цифровой электроники при воздействии субнаносекундных видеоимпульсов // Изв. вузов. Электроника. - 2007. - № 6. - С. 11-17.
6. Влияние мощных импульсных микроволновых помех на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы / В.В.Антипин, В.А.Годовицин, Д.В.Громов и др. // Зарубежная радиоэлектроника. - 1995. - № 1. - С. 37-53.
7. Impact of MOSFET Gate Oxide Breakdown on Digital Circuit Operation and Reliability / B.Kaczer, R.Degraeve, M.Rasras et al. // IEEE Transactions on electron devices. - March 2002. - Vol. 49. - № 3. - P. 500-505.
Статья поступила 28 мая 2009 г.
Бобрешов Анатолий Михайлович - доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой электроники Воронежского государственного университета (ВГУ). Область научных интересов: проблемы электромагнитной совместимости, СВЧ-электроника и малошумящие СВЧ-приборы, сверхширокополосные системы связи и радиолокации, исследование воздействия сверхкоротких импульсов на полупроводниковые приборы и структуры.
Дыбой Александр Вячеславович - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электроники ВГУ. Область научных интересов: СВЧ-электроника и малошумящие СВЧ-приборы, проблемы воздействия сверхкоротких импульсов на полупроводниковые структуры, обеспечение помехозащищенности и стойкости полупроводниковых приборов и систем.
Разуваев Юрий Юрьевич - аспирант кафедры электроники ВГУ. Область научных интересов: автоматизированные методы научных исследований, проектирование электронных устройств, исследование воздействия сверхкоротких импульсов на полупроводниковые приборы и структуры. E-mail: RazuvaevYY@mail.ru
Усков Григорий Константинович - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электроники ВГУ. Область научных интересов: СВЧ-электроника и малошумящие СВЧ-приборы, проблемы стойкости полупроводниковых приборов при воздействии импульсных помехах, сверхширокополосные системы радиолокации и связи.
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
УДК 620.179.1:621.316
Исследование шума вида 1// в наноразмерных
пленках золота
С.А.Гаврилов, Д.Г.Громов, Г.П.Жигальский, А.В.Карев, И.А.Карев, И. С. Чулков, С. С.Шмелев
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Проведены исследования шума вида 1/в тонких пленках золота, осажденных на подложки из сапфира и окисленного кремния, в диапазоне температур 300-750 К. При высоких плотностях тока j > 4-106 А/см2 обнаружен избыточный шум, зависимость спектральной плотности мощности которого от постоянного тока I подчиняется закону ~ Iх, где показатель а ~ 4-7, что свидетельствует о протекании в пленках золота неравновесных процессов. Этот вид шума может быть связан с процессами преобразования микроструктуры пленки вблизи температуры плавления. Процесс разрушения пленки вблизи точки плавления Тпл « 700 К при медленном нагреве образца сопровождается резким ростом как сопротивления, так и уровня избыточного шума.
Металлические проводящие слои широко используются в ИС как слои активных и пассивных элементов. В настоящее время особый интерес представляют проводники пониженной размерности, которые находят широкое применение в различных областях науки и техники. Проводники, характерные размеры которых меньше 100 нм, называют также наноразмерными проводниками.
В проводниках пониженной размерности наблюдаются так называемые размерные эффекты. Под размерными эффектами, в частности в тонких металлических пленках, понимают явления, в которых физические (например, электрические) свойства образцов зависят от их размеров. Размерные эффекты становятся наблюдаемыми в условиях, когда хотя бы один из размеров проводника сравним с одной из характерных длин, например в массивных металлах толщина пленки И сравнима со средней длиной свободного пробега электронов I (классические размерные эффекты) [1-4]. При условии И < I имеем двумерный проводник в отношении электрических свойств.
Вследствие размерных эффектов физические свойства тонких металлических пленок и других наноразмерных проводников значительно отличаются от свойств массивных металлов. Так, удельное сопротивление их гораздо больше, а температура плавления Тпл и температура рекристаллизации гораздо ниже по сравнению с массивными металлами. Процессы рекристаллизации в наноразмерных проводниках могут протекать при комнатной температуре, что может привести к отказам в металлизации ИС даже при их хранении.
© С.А.Гаврилов, Д.Г.Громов, Г.П.Жигальский, А.В.Карев, И.А.Карев, И.С.Чулков, С.С.Шмелев, 2009
Как известно, температура плавления тонких металлических пленок или других проводников пониженной размерности может быть гораздо ниже температуры плавления массивных металлов вследствие фазового размерного эффекта [1-4]. В связи с этим представляет интерес исследование шума вида 1/f в наноразмерных проводниках в диапазоне температур и особенно вблизи точки плавления.
Цель настоящей работы - исследование шума вида 1/f Y (у - показатель формы спектра) в наноразмерных пленках золота, осажденных на подложки из сапфира Л1203 и окисленного кремния Si02 в диапазоне температур 300-750 К.
Технология изготовления образцов. По специальной топологии изготовлен комплект фотошаблонов, с помощью которого получены тестовые образцы проводников пониженной размерности, предназначенные для проведения измерений шумов.
На рис. 1 показана топология одного из на-норазмерных образцов пленок золота. Контактные площадки изображены серым цветом. Исследуемая пленочная полоска расположена в центре кристалла (по диагонали). Пленки золота имели ширину 40 мкм и длину 800 мкм. Исследовали пленки толщиной 25 и 30 нм. Контактные площадки к исследуемым наноразмерным пленкам золота имели значительно большие толщины (h « 0,7-0,8 мкм), чтобы исключить влияние контактов к образцу на уровень 1//'у-шума, а также на температуру плавления пленки.
Образцы на подложке из сапфира изготовлены следующим образом. Вначале формировали контактные площадки, для чего на подложку из сапфира наносили слой золота толщиной 0,8 мкм с подслоем ванадия толщиной 30 нм для улучшения адгезии. Первую фотолитографию проводили для создания контактных площадок. Затем осаждали слой исследуемых наноразмерных пленок золота толщиной 30 нм методом вакуум-термического испарения на установке УВН-71р-2 при давлении остаточных газов 1-10-4 Па (~ 0,76-10 мм рт. ст.). После этого выполняли вторую фотолитографию для формирования рисунка проводящих элементов образцов. Фотолитографии проводили с использованием установки Karl Suss MGB4 (Германия).
При изготовлении пленочных образцов на подложках, покрытых термическим оксидом кремния толщиной около 1 мкм, наносили тонкую пленку золота толщиной 25 нм методом магнетронного распыления в среде аргона с давлением
3 _5
7-10" мм рт. ст. при давлении остаточных газов в камере не более 10 мм рт. ст. Затем с помощью фотолитографии и жидкостного травления формировали проводящие элементы исследуемых образцов. Далее методом «взрывной» фотолитографии формировали контактные площадки к проводящим элементам толщиной h « 0,7 мкм.
Методика измерений и экспериментальные результаты. На рис.2 приведена структурная схема устройства для измерения шума вида 1/f и электрофизических параметров низкоомных наноразмерных проводников, которое работает в составе с персональным компьютером. Измерение спектральной плотности (СП) шума S у пленок на сапфире проводили при воздействии на пленочный образец с сопротивлением R постоянным током I. В качестве R1 и R2 использовали сопротивления типа С2-33-1 Вт (R1 = 10 Ом; R2 = 37,5 Ом).
Рис.1. Топология наноразмерных образцов пленок золота шириной 40 мкм
Рис.2. Структурная схема устройства для измерения 1//-шума
Измерения 1//-шума и других электрофизических параметров наноразмерных проводников проводили в диапазоне температур от 300 до 900 К в вакуумной камере с дав_3
лением остаточных газов не более 10 мм рт. ст. Погрешность определения температуры составляла не более ±5%.
В качестве источника питания использовали батареи аккумуляторов. Ток через исследуемый образец Я контролировали вольтметром по падению напряжения на резисторе Я1. Шум образца через разделительный конденсатор подавался на вход предварительного усилителя (ПУ) с коэффициентом усиления 1000 в полосе частот 1 Гц - 60 кГц. С выхода ПУ сигнал поступал на вход звуковой платы компьютера и обрабатывался программой «8рее1хаЬаЬ». При обработке флуктуационных сигналов использовалось быстрое преобразование Фурье [5].
Электрофизические параметры массивного золота и исследуемых наноразмерных образцов пленок золота, осажденных на инертные подложки из сапфира А1203 и окисленного кремния БЮ2, приведены в таблице. Положительное значение температурного коэффициента сопротивления (ТКС) свидетельствует о «металлическом характере» проводимости в исследованных проводниках пониженной размерности на основе пленок золота [1].
Электрофизические параметры массивного золота и исследуемых наноразмерных проводников на основе пленок золота
Параметр Тип образцов
массивный материал пленка на сапфире пленка на 8Ю2
Концентрация электронов, 1 п_22 _3 10 см 5,9 - -
Длина свободного пробега электронов, нм 41,8 - -
Удельное сопротивление, мкОм-см 2,4 8,1 8,5
ТКС, 10_4 К_ +38 +8,6 +12
Сопротивление одного квадрата пленки, Ом/^ - 2,7 3,4
Толщина пленки золота, нм - 30 25
На рис.3 представлены зависимости СП шума вида 1// у для пленок золота с сопротивлением 54 Ом от частоты при различных значениях постоянного тока I и плотности тока] через образец (кривые 1-3). Кривая 4 показывает уровень собственного шума ПУ при сопротивлении источника сигнала 240 Ом, а кривая 5 - уровень теплового шума при сопротивлении Я = 54 Ом. Уровень собственного шума усилителя на частоте
