WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

полагается, что весь наблюдающийся шум связан только с флуктуациями проводимости туннельных контактов На рис. 4 показаны зависимости спектральной плотмежду металлическими частями пленки. Шум самого ности шума от тока для образцов различной длины.

металла предполагается пренебрежимо малым. Точки 1 соответствуют зависимостям для нескольких образцов длиной L = 5 µm. Видно, что, несмотря на Такая интерпретация, однако, вызывает возражения.

значительный разброс в уровнях шума в образцах одной Прежде всего для случая сплошной металлической пленки ( = 1, или = 100% в обозначениях рабо- и той же длины, естественный вблизи порога протеты [7]); из приведенных в [7] (рис. 2) данных легко вы- кания, тенденция к зависимости SI 1/L, вытекающая из формулы (1), прослеживается достаточно ясно. При числить значение постоянной Хоуге; 1.3 · 10-5. Это значение близко к значению, наблюдавшемуся для пла- небольших токах наблюдающиеся зависимости близки к классической зависимости SI I2, свидетельствующей тины в работе [17] ( 2 · 10-5). Далее легко убедиться, о том, что флуктуирует не зависящее от тока сопрочто с уменьшением в пределах 59 < <100% шум возрастает приблизительно пропорционально сопротив- тивление образца, а ток лишь проявляет флуктуации лению. Данный факт в первом приближении свидетель- сопротивления [18]. Однако при токах I 10 mA, соответствующих реальной плотности тока 107-108 A/cm2, ствует о том, что значение сохраняется постоянным шум растет быстрее, чем SI I2, что демонстрирует гево всем диапазоне, соответствующем „металлической проводимости“. В свою очередь это свидетельствует нерацию током избыточных неравновесных структурных о неизменности природы низкочастотных флуктуаций. дефектов [9].

Напротив, при переходе порога протекания, т. е. при 3.3. Низкочастотный шум в „диэлектриизменении от 59 до 50% (точка = 50% соответ- ческих“ образцах (типа B). Как отмечалось ствует в [7] ситуации „диэлектрической проводимости“, выше, при уменьшении значения от 0.76 до 0.наиболее близкой к порогу протекания), сопротивление сопротивление образцов возрастает на 5 порядков.

возрастает в 14 раз, в то время как уровень шума — При этом температурная зависимость проводимости в 500 раз, что, очевидно, свидетельствует об изменении пленок для = 0.51 с „диэлектрической стороны“ от природы шума.

порога протекания имеет вид, показанный на рис. 5.

Таким образом, можно сделать вывод, что и в рабо- Как видно из рисунка, в области относительно высоте [7], и в настоящей работе наблюдающийся шум при ких температур (T 20 K) температурная зависимость >p0 обусловлен флуктуациями подвижности в ме- проводимости = 1/R хорошо описывается законом талле, и тонкие туннельно-прозрачные диэлектрические exp(-T0/T )-0.5 (закон Эфроса–Шкловского). ВозФизика твердого тела, 2006, том 48, вып. 2078 С.Л. Румянцев, М.Е. Левинштейн, С.А. Гуревич, В.М. Кожевин, Д.А. Явсин, M.S. Shur, N. Pala...

для „металлических“ образцов на 5 порядков. Этот факт непосредственно указывает на смену механизма низкочастотного шума при переходе через порог протекания.

Отклонения от закона SI I2 наступают для диэлектрических образцов при токах, на 5-6 порядков меньших, чем для „металлических“ образцов. Можно предположить, что вблизи порога протекания с „диэлектрической стороны“ приложенное к образцу напряжение падает на нескольких туннельных переходах между „металлическими“ нитями, и даже при относительно небольших напряжениях, приложенных к образцу, поле в районе этих переходов оказывается весьма большим.

Список литературы [1] S. Rusponi, N. Weiss, T. Cren, M. Epple, H. Brune. Appl.

Рис. 5. Температурная зависимость проводимости 1/R для обPhys. Lett. 87, 162 514 (2005).

разцов типа B (=0.51, „диэлектрическая сторона“ от порога [2] A. Bose, S. Basu, S. Banerjee, D. Chakravorty. J. Appl. Phys.

протекания).

98, 074 307 (2005).

[3] S.V. Vyshenski. Phys. Low-Dim. Structures 11/12, 9 (1994).

[4] R.H. Chen, K.K. Likharev. Appl. Phys. Lett. 72, 61 (1998).

[5] V.M. Kozhevin, D.A. Yavsin, V.M. Kouznetsov, V.M. Busov, V.M. Mikushkin, S.Yu. Nikonov, A.V. Kolobov, S.A. Gurevich.

JVST B 18, 1402 (2000).

[6] M.E. Levinshtein, A.A. Balandin, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur.

In: Noise and Fluctuations Control in Electronic Devices / Ed.

A. Balandin. American Scientific Publishers (2002).

[7] J.V. Mantese, W.W. Webb. Phys. Rev. Lett. 55, 2212 (1985).

[8] В.И. Козуб, В.М. Кожевин, Д.А. Явсин, С.А. Гуревич.

Письма в ЖЭТФ 81, 287 (2005).

[9] Г.П. Жигальский. УФН 173, 466 (2003).

[10] М.Е. Левинштейн, С.Л. Румянцев. ФТП 24, 1807 (1990).

[11] P. Dutta, P.M. Horn. Rev. Mod. Phys. 53, 497 (1981).

[12] D.M. Fleetwood, J.T. Masden, N. Giordano. Phys. Rev. Lett.

50, 450 (1983).

[13] D.M. Fleetwood, N. Giordano. Phys. Rev. B 27, 667 (1983).

[14] D.M. Fleetwood, N. Giordano. Phys. Rev. B 31, 1157 (1985).

[15] I. Otdal. Int. J. Electronics 73, 923 (1992).

Рис. 6. Зависимости спектральной плотности шума от то[16] Yu.M. Galperin, V.G. Karpov, V.I. Kozub. Adv. Phys. 38, ка для образцов типа B. L = 5 µm. 1 — типичная зависи(1989).

мость, 2 — зависимость для образца с наибольшим уровнем [17] H. Scotfield, J.V. Mantese, W.W. Webb. Phys. Rev. B 32, шума. Штриховыми линиями показаны зависимости SI I2.

(1985).

T = 300 K. Частота анализа f = 10 Hz.

[18] Sh. Hogan. Electronics noise and fluctuations in solids.

Cambridge Univ. Press (1996). 353 p.

можная природа такой зависимости для монодисперсных гранулированных структур подробно обсуждалась в работе [8].

На рис. 6 показаны зависимости спектральной плотности шума от тока для образцов длиной L = 5 µm. Кривая 1 демонстрирует типичный уровень шума в образцах типа B. Кривая 2 показывает результаты измерений для образца с наибольшим уровнем шума. Даже для типичного образца (кривая 1) относительная спектральная плотность шума SI/I2 3 · 10-9 на три порядка превосходит соответствующую величину для „металлических“ образцов (рис. 4). В образце с наибольшим уровнем шума величина SI/I2 3 · 10-7 (при малых уровнях тока) превосходит соответствующую величину Физика твердого тела, 2006, том 48, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.