Пленки Мо и сверхрешетки Mo/Si: сопоставление сверхпроводящих и кинетических характеристик

Abstract

Приведены результаты сравнительных измерений зависимостей ряда сверхпроводящих и кинетических характеристик от толщины слоя на пленках молибдена и сверхрешетках Mo/Si на их основе. Обнаружено, что на единичных пленках отсутствуют размерные осцилляции, наблюдающиеся на свехрешетках Mo/Si. Из сопоставления данных на пленках и сверхрешетках сделано заключение, что осцилляционные эффекты, наблюдающиеся на сверхрешетках Mo/Si, нельзя объяснить в терминах обычного квантового размерного эффекта. Этот эффект отсутствует на пленках из-за высокой степени разупорядочения слоев Мо, в которых длины свободного пробега электронов намного меньше, чем толщина пленок. Размерные осцилляции, связанные с пространственным квантованием спектра носителей, не должны наблюдаться и на сверхрешетках, в которых слои молибдена разупорядочены столь же сильно, как и в единичных пленках. Объяснение осцилля-ционных эффектов на сверхрешетках следует, по-видимому, искать, основываясь на туннельных свойствах полупроводниковых барьеров, разделяющих металлические слои.

Приведено результати порівняльних вимірювань залежностей ряду надпровідних та кінетичних характеристик від товщини шару на плівках молібдену та на надгратках Mo/Si на їх основі. Виявлено, що на поодиноких плівках відсутні розмірні осциляції, що спостерігаються на надгратках Mo/Si. Із співставлення даних на плівках та надгратках зроблено висновок, що осциляційні ефекти, що спостерігаються на надгратках Mo/Si, неможливо пояснити в термінах звичайного квантового розмірного ефекту. Цей ефект відсутній на , плівках через високий рівень розупорядкування шарів Мо, в яких довжини вільного пробігу електронів набагато менші, ніж товщина плівок. Розмірні осциляції, що пов’язані із просторовим квантуванням спектру носіїв, не повинні спостерігатися і на надгратках, в яких шари молібдену розупорядковані настільки ж сильно, як і в одиночних плівках. Пояснення осциляційних ефектів на надгратках слід шукати, базуючись на тунельних властивостях напівпровідникових бар’єрів, що'розділяють шари металів.

The results are given of the investigations of the superconducting and kinetic parameter dependences on the metal layer thickness for Mo films and Mo/Si multilayers in the same thickness range. It is found that quantum size oscillations observed on Mo/Si multilayers are absent on the single Mo films. It follows from the comparison of the data obtained for films and superlattices that oscillation effects characteristic for multilayered samples cannot be explained in terms of usual quantum size effect. This effect is absent in the individual Mo films because of strong disordering leading to the mean free paths of electrons less than the film thickness. The size oscillations associated with the space quantization of the electron spectrum should not be observed on Mo/Si multilayers too, because Mo layers in superlattices are also strongly disordered. Most likely, one may explain the oscillation effects on superlattices if taking into account the tunnel properties of semiconducting barriers separating metal layers.