介質(zhì)薄膜的電導(dǎo)性質(zhì)
介質(zhì)薄膜的電導(dǎo)包括直流電導(dǎo)和交流電導(dǎo)。由于測(cè)量介質(zhì)薄膜電導(dǎo)時(shí)必須制作金屬電極,形成金屬一介質(zhì)一金屬的MIM型結(jié)構(gòu)。所以,只有當(dāng)電極和介質(zhì)薄膜是歐姆接觸時(shí)所測(cè)量的阻抗或電阻才是介質(zhì)薄膜的阻抗或電阻。按導(dǎo)電載流子性質(zhì)來(lái)分類,介質(zhì)薄膜的電導(dǎo)分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)兩種。按導(dǎo)電載流子的來(lái)源又可分為來(lái)源于介質(zhì)薄膜本身的本征電導(dǎo)和來(lái)源于雜質(zhì)及缺陷的非本征電導(dǎo)。
在介質(zhì)薄膜中的直流電導(dǎo)比塊狀介質(zhì)材料大得多,其原因是前者含的缺陷和雜質(zhì)比后者多。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,介質(zhì)薄膜中的電導(dǎo)包括有電子電導(dǎo)和離子電導(dǎo)。電子電導(dǎo)主要來(lái)源于導(dǎo)帶中的電子,其中包括導(dǎo)帶中傳導(dǎo)電子、隧道效應(yīng)引起的電導(dǎo)、雜質(zhì)能級(jí)電子電導(dǎo)以及介質(zhì)薄膜與金屬電極界面處的空間電荷等。離子電導(dǎo)有外來(lái)的雜質(zhì)離子和偏離化學(xué)計(jì)量比造成的離子缺陷等。在弱電場(chǎng)作用下,其電導(dǎo)來(lái)源于雜質(zhì)能級(jí)電子電導(dǎo)和離子電導(dǎo)。因?yàn)檫@時(shí)介質(zhì)薄膜導(dǎo)帶中幾乎沒(méi)有自由電子,雜質(zhì)能級(jí)電子電導(dǎo)就占主要地位。