Электронный транспорт в диэлектрических алмазоподобных пленках углерода, содержащих вольфрам и кремний тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.09 ВАК РФ

РГ6 Ой

г. ;:' • : -

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. Е Ломоносова

Физический факультет

На правах рукописи

УДК 538. 935

БОККО АЛЕКСЕЙ ДМИТРИЕВИЧ

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АЛМА30П0Д0БНЫХ ПЛЕНКАХ УГЛЕРОДА, СОДЕРЖАЩИХ ВОЛЬФРАМ И КРЕМНИЙ

специальность - 01. 04. 09 физика низких температур и криогенная техника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва, 1994 г.

Работа выполнена на кафедре физики низких температур и сверхпроводимости Физического факультета Московского Государственного университета им. М. Е Ломоносова

Научньв руководители -

доктор физико-математических наук, йрофессор Е К Брандт, Доктор физико-математических наук, йрофессор С. М. Чудинов

Офицйашт опттвми -

доктор физико-математических наук, профессор Звягин И. П. кандидат физико-математических наук Ионов С. Г.

Ведущая организация: - Институт радиоэлектроники (ИРЭ) РАН

года

.„Защита состоится

ъ/Р-----часов на -заседании Специализированного Совета N'2 (к

053.05.20) Отделения физики твердого тела в МГУ им. М. Е Ломоносова по адресу.' 119899 ГСП, Москва, Ленинские горы, МГУ, Физический факультет, криогенный корпус, ауд, 205. '

С диссертацией можно ознакомиться в . библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат раЗосЛай _1994 г.

Ученый секретарь Спецсовета N"2 ОФТТ в МГУ, доктор физ.-мат. наук Г. С. ПЛОТНИКОВ

/

/

/

1. ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ В последние годы наблюдается резкое усиление интереса к алмазу, как к перспективному, материалу электроники.

Это связано с тем, что, по сравнению с традиционными полупроводниками - si и GaAs, алмаз имеет более высокие значения пробивного напряжения (до ю' В/см), наивысшую скорость дрейфа при насыщении (до

2. 7-id? см/с) и наибольшую, теплопроводность (до 20 Вт/см-К). Эти преимущества алмаза, вместе с высокой термической стабильностью, позволяют оптимистически оценивать перспективы его использования в мощных электронных приборах, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях.

Наряду с работами по изготовлению и использованию алмазных пленок и монокристаллов синтетических и природных алмазов, большое внимание уделяется также и алмазоподобным пленкам (АЛЛ) углерода, имеющим аморфную структуру и характеризующимся высокой концентрацией алмазных sp3 связей - до (70 + 80) % от общего числа углеродных связей. Эти пленки обладают привлекательными механическими свойствами (высокой твердостью и износоустойчивостью, малым коэффициентом • трения и т. д.), высокой термической стойкостью и химической инертностью Высокое удельное сопротивление углеродных АЛЛ (свыше I0Í5 ом-см), низкая температура синтеза'. (100 + 200 -с) и высокая скорость роста этих пленок (~ I мкм/час) делают их применение в качестве пассивирующих и маскирующих покрытий в интегральных схемах и дискретных электронных- приборах весьма перспективным.

Возможность управления физическими свойствами АЛЛ 'в процессе роста позволяет надеяться lía успешное • применение АЛЛ и в качестве активных элементов

полупроводниковых приборов. Однако, в настоящее время этому препятствует недостаточная изученность электрофизических свойств АПП и их зависимости от параметров синтеза.

Кроме того, АПП могут служить удобными модельными объектами для исследования явлений электронного переноса в аморфных системах, структура которых остается стабильной до температур (700 + 900) к. Возможность управляемого введения металла в растущую пленку в широком диапазоне концентраций (до 70 + 80. ат. %) позволяет изменять- характер проводимости АПП от аморфного диэлектрика до систем типа "грязный металл" через область промежуточного состояния. При этом удельное сопротивление АПП уменьшается от (10*4 + ю!5) Ом-см до 10~4 Ом ск

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в комплексном изучении процессов электронного переноса в диэлектрических АПП углерода, содержащих вольфрам (до 4 ат. %) и кремний (~ 20 + 30 ат. %) в широком диапазоне температур (4.2 + 450 к), электрических (до 3-106 В/см) и магнитных (до 6 Тл) полей.

Для этого проводились измерения:

1. Вольт-амперных характеристик пленок в интервале температур (4. 2 + 400) к.

2. Зависимости проводимости от температуры при различных значениях внешнего электрического поля (1с£ + 3-106) В/см. '

3. Магнетосопротивления . при Т = 4.2 к в диапазоне . внешних электрических полей (5- 104 - 1.5-1с£} В/см. '

4. ,Зависимости емкости от- температуры в интервале температур (90 + 500) к на частотах 100 и 1000 Нг.

Результаты измерений использовались для решения следующих основных задач:

1. Изучение эволюции механизмов электропроводности при изменении концентрации вольфрама в АПП углерода от I до 4 ат. %.

2. Исследование различных режимов ' электронного транспорта в широком диапазоне температур (4.2 + 400) к и электрических полей (ic£ + 3-1с£) В/см.

3. Изучение влияния магнитного поля на проводимость АПП углерода в области низких температур (4.2 к) и внешних электрических полей (5-10^ + 1Ф) В/см.

4. Определение основных электрофизических параметров пленок: радиуса локализации и плотности состояний на уровне Ферми, диэлектрической проницаемости, энергии активации.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

Создана экспериментальная методика, позволяющая проводить комплексное изучение электронного транспорта в диэлектрических объектах в диапазоне температур (4.2 + 450) к, магнитных полей до 6 Тл и внешних напряжений до 1000 Е

Показано, что при повышении концентрации вольфрама в АПП углерода происходит качественное изменение характера проводимости. Установлено, что • в области предельно малых концентраций вольфрама (< I ат. %) в области температур (150 + 450) К электронный транспорт в сильных полях описывается механизмом термической активацией электрона в возбужденное состояние ловушки'с последующим туннелированием через потенциальный барьер на порог подвижности. При повышении концентрации вольфрама проводимость описывается эффектом Пула-т Френкеля, характеризуемого двумя энергиями активации - 0.2 и 0.34 эЕ. величины которых немонотонно зависят от внешнего электрического поля. При дальнейшем 'повышении концентрации вольфрама (до ~ 4 ат. %)

наблюдается прыжковая проводимость Мотта в широком диапазоне температур (150 + 280 к).

При температурах Т < 100 К проводимость в сильном электрическом поле описывается моделью безактивационной прыжковой проводимости (модель Шкловского). В полях Е ~ (7+8)-10^ В/см происходит переход к туннелированию носителей непосредственно на порог подвижности из основного состояния ловушки.

При гелиевых температурах в полях .Е > 10^ В/см наблюдается положительное магнетосопротивление, позволяющее вычислить 'в модели безактивационной прыжковой проводимости Шкловского основные параметры исследуемых АПП углерода - радиус локализации и плотность состояний на уровне Ферми.

Показано, что при увеличении концентрации вольфрама от I до 4 ат. % радиус локализации возрастает с 14 до 17 А, а плотность состояний на уровне' Ферми увеличивается от 10^ до 2-10^ (эВ-сн?)-^.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Полученные в диссертационной работе результаты способствуют дальнейшему развитию знаний о механизмах электропроводности аморфных диэлектрических углеродных пленок . при варьировании технологических параметрах. Важность этих результатов связана с перспективами применения углеродных пленок в электронике и в других областях техники.

Полученные результаты позволяют также провести

»

сравнительный анализ углеродных АПП, исследуемых в настоящей работе с электрофизическими • свойствами углеродных пленок, полученных с использованием альтернативных методов синтеза.

Кроме того, результаты проведенных исследований способствуют дальнейшему развитию понимания процессов электронного переноса в неупорядоченных средах.

АПРОБАЩШ РАБОТЫ

Основные ■ результаты работы докладывались на Европейской конференции по алмазным, алмазоподобным и родственным покрытиям (Diamond FIT ids'91) / 2-6 сентября, 1991 Ницца; на семинарах в ОИЯИ (Дубна, Россия); в Университете Париж-7 (Париж, Франция); в Камаринском Университете (Каиерино, Италия); в Центре Исследований при Сверхнизких Температурах, CRTBT (Гренобль, Франция).

ПУБЛИКАЦИИ

По результатам диссертации опубликовано . четыре печатные работы.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит кз- введения, шести глав, заключения и содержит /¿5" страниц машинописного текста, включая ¿У рисунков, У таблиц и список литературы из //J наименований.

11. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИЙ обоснована актуальность теш диссертационной работу сформулированы основные -цели исследования, кратко изложено распределение материала по главам. ' '

ПЕРВАЯ ГЛАВА представляет собой обзор литературы по различным методам синтеза аморфных углеродных пленок ' и их основным свойствен Особое внимание уделено описанию электрофизических свойств углеродных пленок

различных типов. Кратко рассмотрены основные механизмы переноса электронов в неупорядоченных средах.

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена описанию метода синтеза и структурных свойств АЛЛ углерода, содержащих вольфрам и кремний, исследуемых в настоящей диссертационной работе.

В работе исследовались пленки АЛЛ углерода, синтезированные в лаборатории. микроэлектроники Института электронных управляющих машин. '

Методом синтеза алмазоподобных пленок углерода, содержащих вольфрам и кремний, является метод деструкции паров полифенилметилсилоксона в диодном реакторе, имеющим форму ячейки Кнудсена [I]. Пленки осаждались на диэлектрические подложки, с предварительно сформированным металлическим подслоем. Подложкодержатель, на котором размещались подложки в процессе синтеза, находился под ВЧ потенциалом (частота 1.76 MHz, амплитуда (0.5 + 5.0) кВ). Вольфрам вводился в растущую' пленку при испарении вольфрамового термокатода реактора. Величина концентрации вольфрама в АЛЛ углерода менялась при изменении тока через термокатод.

По данным [I] пленки обладают аморфной структурой. Атомы углерода и кремния образуют в процессе роста взаимопроникающие аморфные подсистемы, слабо связанные друг с -другом. Свободные связи кремниевой подсистемы пассивируются в процессе роста атомами кислорода, . а свободные связи углеродной подсистемы - атомами водорода. При малых концентрациях вольфрама он внедряется в растущую пленку в виде отдельных атомов.

Согласно [2} число алмазных sp^ связей в пленках составляет (50 + '<5) % от общего числа углеродных связей и зависит от условий синтеза, причем

подчеркивается отсутствие химических соединений типа' карбидов и силицидов.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ описывается экспериментальная установка измерения слабых токов при исследовании процессов электронного переноса в диэлектрических объектах в широком диапазона температур (4.2 + 450 к), магнитных полей (до 6 Тл), внешних напряжений (до 10^ В) и методика эксперимента.

Подробно рассматривается эквивалентная схема установки для измерения постоянного тока малой величины. Исследуется влияние каждого элемента схемы на достоверность измерений и проводится детальный анализ основных факторов, приводящих к ухудшению точности измерений.

Основные электрические параметры экспериментальной методики: минимальное значение тока, измеряемое в режиме исследования вольт-амперных характеристик ХВАХ) составляет д, в режима исследования зависимости

проводимости от температуры • - А, шунтирувдэе

сопротивление измерительного тракта превышает 5-10-^ Ом.

Далее обсуждается конструкция -исследуошх образцов, метод приготовления контактов, способы учета поверхностных токов утечки при элзктромэтричосгсих измерениях." Проведен анализ погрешности изшроний в .электрофизических экспериментах.

Большая часть измерений была автоматизирована на базе персонального компьютера.

. ; В • ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ исследуются- иэхаиизыы электронного транспорта в АГПТ углерода, содержащих вольфрам и кремний, в интервале температур (150 + 450) *к и в электрических полях до (7 + 9) -1Ф В/см.

В представленной диссертационной работе исследуются три группы образцов углеродных АПП, со следующими значениями концентрации вольфрама (Иц): • I. Nu < I ат. %; удельное сопротивление (10^ + loi4) Ом-см

2. ~ 2 ат. %; удельное сопротивление

(I0II I0Ï2)

Ом'см

3. Ny ~ 4 ат. %; удельное сопротивление (10® + 10^9) Ом-см

На основе анализа экспериментальных данных ■ рассмотрено влияние'контактов на характер электронного переноса в исследуемых пленках. Показано, что наблвдаемые характеристики АПП углерода определяются объемными свойствами пленок, по крайней мере, в полях Е > I04 В/см. .

В образцах первой группы ВАХ при Т = 300 К в полях Е > 4-Icfi В/см имеет вид:

1 ogl -Е^Д+р (!)

где р = (0. 9 + I.1).

Температурная зависимость тока от напряжения имеет активационный характер с зависящей от температуры величиной энергии активации. В диапазоне температур (250 + 450) к энергия активации возрастает от 0.4 до 0.7 эЕ .В электрическом поле Е < 4-I04 В/см зависимость тока от.напряжения имеет линейный вид.

Показано, что электропроводность АПП с данной концентрацией' вольфрама описывается . процессом термической активации . электрона в возбужденное состояние ловушки с последующим туннелированием через потенциальный барьер, образующийся при наложении внешнего электрического поля на потенциал ловушки, на порог подвижности. При этом наблюдаемая зависимость

тока через пленку от температуры имеет вид: logl ~ - Т-1/3.'

В АЛЛ углерода, относящихся ко второй группе, ВАХ при комнатных температурах также описывается зависимостью (I), а проводимость следует активационному закону logl ~ -СДТ и характеризуется наличием двух линейных участков, соответствуют*« различным значениям энергии активации Cj и £2-

Обнаружено, что наклон активационных участков зависит от приложенного напряжения, однако, в отличие от классического эффекта Пула-Френкеля, зависимость энергии активации от величины электрического поля имеет максимум в полях Е ~ I04 В/см, что может указывать на выраженный некулоновский характер потенциального рельефа локализованного состояния. В нулевом внешнем поле энергии активации Ci и Ег имеют значения 0.2 и 0.34 эВ соответственно. Показано, что немонотонная зависимость энергии активации от электрического поля может объясняться дипольным окружением ловушек. В слабых электрических полях это может приводить к возрастанию их потенциала ионизации.' Присутствие в АПП углерода фрагментов структуры, обладающих дипольным моментом, подтверждается сильной зависимостью низкочастотной диэлектрической проницаемости пленок от температуры и частоты характерной для ориентационной поляризуемости. При увеличении концентрации вольфрама концентрация дипольных моментов в исследуемых АПП возрастает.

В АПП углерода, относящихся к третьей группе ВАХ (при т = 300 к) также описывается выражением (I), однако проводимость следует закону Мотта:

log а ~ -(То/Т)1/4

(.2)

в диапазоне температур (150 + 300) к значения параметра Т0 = 6-10® к. Наиболее вероятный механизм проводимости в этом случае - проводимость с переменной длиной прыжка, для которой характерны зависимости типа (I) при р = О. 9, наблюдающиеся в средних электрических полях, и зависимость проводимости от температуры типа (2).

При температурах (300 + 400) к в образцах первой и второй группы в полях Е > 1СР В/см наблвдались эффекты скачкообразного возрастания тока на (2 + 4) порядка величины, имевшие гистерезисный характер и приводившие к- необратимому уменьшению сопротивления пленок. Показано, что такие эффекты переключения могут быть обусловлены изменением локального окружения ловушки, приводящим к резкому снижению ее потенциала ионизации, а необратимое изменение сопротивления при протекании достаточно большого заряда может быть связано с локальной графитизацией пленки в области токового шнура, происходящей вследствии сильного локального перегрева. .

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ исследуются механизмы электронного переноса в АПП углерода, содержащих вольфрам и кремний в интервале температур (4.2 + 150) к в широком диапазоне электрических полей (до З-хФ В/сы).

При понижении температуры (Т < 100 к) в достаточно сильных электрических полях (Е > ic£. В/си) в образцах второй и третьей групп наблюдается выход на насыщенно зависимости тока о? температуры. Такое ослабление температурной зависимости проводимости связывается с преобладанием в данной температурной интервале туннельных эффектов - .безактивационной прыжковой проводимости типа Шкловского:

logi ~ Че0Д)1/4 (з)

при выполнения условия еп0СЕ > кТ, где пос - радиус локализации и, в более сильных полях, прямого туннелирования типа Фаулера-Нордгейма на порог подвижности из основного состояния ловушки (необходимое условие: еЕ/С0 < я, где й - типичная длина прыжка, пропорциональная _ концентрация локализованных

состояний), а Е0 энергия основного состояния ловушки).

Показано, что электронный транспорт исследуемых АПП углерода в интервале температур (4.2 + 77) к характеризуется рядом основных закономерностей.

Электронный перенос в полях Е < 4-10^ В/см в исследуемых пленках второй и третьей групп определяется током ограниченным пространственным зарядом. В этом случае ток через исследуемые пленки пропорционален квадрату приложенного напряжения: I ~ и2. В пленках первой группы этот режим не наблюдается.

В АПП углерода первой группы в полях Е > 6-1СР В/см при температуре Т = 77 к наблюдается режим безактнвационной прыжковой проводимости Шкловского, при котором разница энергий двух уровней,- между которыми прыгает электрон, компенсируется электрическим полем.

При дальнейшем увеличении электрического поля (Е > 1Ф В/см) при выполнении условия (еЕ/С0 < I?) наблюдается переход к туннелирования типа Фаулера-Нордгейма из основного состояния ловушки непосредственно на порог подвижности. Выражение, описывающее зависимость тока : от приложенного электрического поля, имеет в этом случае следующий вид:

I ~ Е2ехр(-Ь/Е) (4) '

где'ь - положительная константа. ••

Для пленок второй и третьей групп при т = 77 к не удается выделить преобладающий механизм электронного

переноса, т.к., по-видимому, при данной' температуре термоактивационные процессы еще оказывают существенное влияние на проводимость. Однако, при понижении температуры, влияние туннельных процессов начинает преобладать и при гелиевой температуре проводимость АПП обеих групп описывается режимом безактивационной прыжковой проводимости Шкловского (3) (е > 5-10^ В/см) и режимом туннелирования на порог подвижности (4) в полях Е > 8-1с£ В/см.

В ШЕСТОЙ ГЛАВЕ проводится исследование зависимости проводимости углеродных АПП от магнитного поля при гелиевых температурах в сильных электрических полях (5-104 + 1.5-10^) В/см.

Показано, что в указанном диапазоне внешних электрических полей исследуемые пленки обладают положительным магнетосопротивлением. Его относительная величина дл(н)/к(0) составляет (5 + 10) % в полях 40 кЭ.

Обнаружено, • что магнетосопротивлеиие у образцов второй и третьей групп обнаруживает сходное поведение. При повышении внешнего электрического поля зависимость сопротивления углеродных АПП от магнитного поля качественно меняется. Так, в полях Е < 4-1(Р В/сы магнетосопротивлеиие имеет линейный характер и описывается зависимостью вида й(н)Д(0) ~ Н, а в полях Е > 4-1(Р В/см зависимостью й(н)/н(0) ~ н2.

Линейная зависимость сопротивления от магнитного поля соответствует режиму тока, ограниченного пространственным зарядом, а квадратичная - режиму безактивационной прыжковой проводимости. Показано, что линейное магнитосопротивление может объясняться сильной неоднородностью электрического поля в режиме тока ограниченного пространственным зарядок, в то время как квадратичная зависимость характерна для прыжковой

проводимости Шкловского ДЛЯ случая.ос (е/е )3/4 « Л4 (Х-магнитная длина).

В ЗАКЛЮЧЕНИИ проводится анализ экспериментальных данных и приводятся основные результаты работы.

Показано, что при увеличении концентрации вольфрама от 2 до 4 ат. % происходит увеличение радиуса локализации и плотности состояний на уровне Ферми с 14 до 17 А и от ДО 2-1017 (гв-см3)-* соответственно.

Обсуждаются причины, которые могут привести к увеличению указанных параметров. Проводится сравнение вычисленных параметров для АПП углерода с аналогичными величинами для пленок аморфных кремния и германия. Показано, что, в целом, значения радиуса локализации и плотности состояний на уровне Ферми для АПП углерода соответствуют значениям аналогичных величин для аморфных пленок кремния и германия. Также проводится оценка радиуса локализации и плотности, состояний на уровне Ферми для АПП углерода первой группы. Показано, что вычисленные величины подтверждают найденную закономерность увеличения значений этих параметров при увеличении концентрации вольфрама.

I V. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Создана методика исследования проводимости высокоомных объектов (r < I0*4 Ом) в широком диапазоне температур (1.6 + 450 к), магнитных полей'(до 6 Тл) и внешних напряжений (до I03 В). Минимальное значение измеряемого тока в режиме исследования зависимости проводимости от температуры -

I0"13 А, в режиме исследования вольтамперных характеристик при постоянной температуре - ICT*4 А.

2. Проведено систематическое исследование электронного TpáHcnopTa в диэлектрических алмазоподобных пленках углерода, содержащих Ьольфрам и кремний в диапазоне

температур (4.2 + 450) к, магнитных полей до 6 Тл и электрических полей до 3-10^ В/см. Показано, что наблюдаемые экспериментальные зависимости удается

' описать непротиворечивым образом, используя ограниченный набор механизмов электронного переноса.

3. Показано, что при концентрации вольфрама в АПП углерода < I ат. % проводимость имеет термоактивационный характер с зависящей от температуры энергией активации, которая меняется от Q 4 до 0.7 эВ при изменении температуры . от 250 до 450 К Показано, что такой характер проводимости может определяться туннелированием электрона из возбужденного состояния .ловушки, энергия которого зависит от электрического поля; на порог подвижности.

4. Установлено, что в углеродных АПП с концентрацией вольфрама ~ 2 ат. % наблюдается термоактивационная проводимость, характеризуемая двумя энергиями активации (0.32 и 0.2 эВ), величина которых немонотонно зависит от внешнего электрического поля. Показано, что такая зависимость энергии активации от электрического поля может объясняться существованием в АПП углерода фрагментов структуры, обладающих дипольным моментом, что подтверждается сильной зависимостью низкочастотной диэлектрической проницаемости от температуры и частоты Установлено, что концентрация дипольных моментов в исследуемых пленках возрастает -при увеличении концентрации вольфрама.

5. Показано, что механизмом проводимости углеродных АПП с концентрацией вольфрама ~ , 4 ат.% в диапазоне температур (100 + 250) к является прыжковая

'' проводимость с переменной длиной прыжка.

6. Обнаружено, что в интервале температур Т < 50 к основной вклад в проводимость в полях Е > 4-10^ В/см определяется безактивационной прыжковой проводимостью с переменной длиной прыжка. Параметр е0 при увеличении

концентрации вольфрама от I до 4 ат. % уменьшается от 4.1-I01* В/см до 2. 24-10*° В/см. Показано, что в полях Е > 7-10 В/см происходит переход от режима безактиьационной прыжковой проводимости к режиму туннелирования электрона из основного сотояния ловушки на порог подвижности.

7. Показано, что слабое положительное магнетосопротивление (10 % в полях 40 кЭ при т = 4. 2 к) пропорциональное квадрату напряженности магнитного поля позволяет оценить радиус локализации на уровне Ферми в модели безактивационной прыжковой проводимости Шкловского. Установлено, что радиус локализации возрастает от 14 до 17 А при увеличении концентрации вольфрама от I до 4 ат. %. Величина плотности состояний на уровне Ферми возрастает при этом от До (эВ-смЗ)-*. Показано, что возможной причиной, приводящей к малой величине плотности состояний, может являться высокая концентрация алмазных sp^ связей.

8. Установлено, что в полях Е > 2-10^ В/см в исследуемых АПП углерода в области температур Т > 300 к наблюдается скачкообразное увеличение проводимости на 2 - 4 порядка величины, имеющее гистерезисный характер. Показано, что такой характер зависимости проводимости от электрического поля может определяться изменением локального окружения ловушки,, приводящем к изменению энергии ее основного состояния, а необратимое изменение сопротивления в состоянии с высокой проводимостью при протекании достаточно большого заряда может происходить вследствии графитизации пленки в области токового шнура.

9. Показано, что в диапазоне температур ( 4. 2 + 100) к в полях Е < 4-I05 В/см начальный участок вольт-амперной характеристики АПП углерода с концентрацией вольфрама свыше 2 ат. % описывается квадратичной зависимостью тока от напряжения, что связывается с наблюдением в пленках

режима тока ограниченного пространственным зарядом. Значение электрического поля, до которого наблюдается зависимость данного типа, зависит от концентрации вольфрама и от температуры.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. A.Bozhko, D.Rodlchev, V.Dorfman, 8.Pypkin, S.Stlzza, G.Manclnl / Unusual dielectric permittivity In metal-doped DLF //Proc. of 1991 Second Eur. Conf. on 01am., Diamond-like and Rel. Coat. "Diamond Films'91", Nice, France, 1991, p. 12. 49

2. ' A.Bozhko, S.Chudtnov, D.Rodlchev, V.Dorfman, B.Pypkin, S.Stlzza, G.Manclnl / Transport In tungsten-containing diamond-like films // 01 am.Rel. Hit., 1992, v. 2, Hi, p. 572-575

3. V.Dorfman, A. Bozhko, B.N. Pypkin, R. T. Bora, A. R. Sri vatsa, H.Zhang, T. A. Skothel m, I.Khan, D.Rodlchev, G.Mrpllenkb / Diamond-like nanocomposi tes: electronic transport mechanisms and some applications //Thin Solid Films, 1992, v.207, Hi, p. 274-281

4. A. 0. Bozhko, S. H.Chu^i nov, O.Yu.Rodichev, B.N. Pypkin, S.Stlzza, M. Berettoni, A.Brlggs / Electron transport and superconductivity in transition-metal containing diamond-like films // Phys.stat.sol. .(b), 1993. v. 177, p. 475-488

Цитируемая литература:

1. V.F.Dorfman //Thin Solid Films, v.212, Hi, p. 267-273

2. V. F. Dorfman, B.N. Pypkin //Surf. Coat. Techn., 1991, v. 48, p. 193-198