Elektronika 2012-08 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych

Rys. 2. Zdjęcia SEM warstwy S5 (a), S10 (b) oraz S30 (c). Fig. 2. SEM images of S5 (a), S10 (b) and S30 (c) films2,6(a)170160(b)80H 2/N 2(c)R [GΩ)2,42,2H 2/N 2air2,00 1000 2000 3000t, sR [GΩ)H 2/N 2air1501401300 1000 2000 3000t, sR [GΩ)70air600 2000 4000t, sRys. 3. Zmiany rezystancji warstwy S5 (a), S10 (b) oraz S30 (c) pod wpływem 1%H 2/N 2Fig. 3. Resistance changes of S5 (a), S10 (b) and S30 (c) films under 1%H 2/N 2atmosphere2,782,76CH 4/N 2(a)151CH 4/N 2(b)88,0(c)R [GΩ)2,74R [GΩ)150R [GΩ)87,52,72air2,700 1000 2000 3000t, s149air0 1000t, s200087,0CH 4/N 2air86,50 1000 2000 3000t, sRys. 4. Zmiany rezystancji warstwy S5 (a), S10 (b) oraz S30 (c) pod wpływem 2%CH 4/N 2Fig. 4. Resistance changes of S5 (a), S10 (b) and S30 (c) films under 2%CH 4/N 2atmospherete rozmieszczone są gęsto na powierzchni matrycy, podczas gdyw przypadku warstw otrzymanych w czasach 5 i 10 minut byłyone większe, a ich rozkład na powierzchni był rzadszy.Efektem zmian w budowie warstw, spowodowanych wydłużaniemczasu procesu CVD, są zmiany właściwości elektrycznych.Wartości rezystancji badanych warstw zebrano w tabeli 2. Wraz zewzrostem czasu trwania procesu CVD obserwujemy spadek rezystancjiuzyskiwanych próbek, jednakże jest ona bardzo duża dlawszystkich tych warstw. Wysoka rezystancja warstw wynika z opisywanegorzadkiego rozmieszczenia ziaren Pd na powierzchniwarstwy i ulega ona zmniejszeniu, gdy ta gęstość rośnie.Tab. 2. Rezystancja warstw C-Pd. Tabl. 2. Resistance of C-Pd films32WarstwaS5S10S30Rezystancja2,63 GΩ165 MΩ79,0 MΩNa rysunku 3 pokazano zmiany rezystancji warstw C-Pd podwpływem atmosfery zawierającej 1%H 2. Możemy zaobserwować,iż krzywe uzyskane dla wszystkich próbek mają podobnycharakter. Wprowadzenie wodoru do układu skutkuje spadkiemrezystancji badanych warstw. Natomiast usunięcie wodoru prowadzido ponownego wzrostu ich rezystancji. Można to wytłumaczyćnastępująco. Wprowadzony wodór adsorbuje się napowierzchni palladu, a następnie ulega dysocjacji na atomy,które dyfundują w głąb krystalitu Pd, mającego charakter metaliczny,zmieniający się pod wpływem wodoru w roztwór stałyPd-H [6]. Po absorpcji większej ilości wodoru roztwór stały Pd-H przekształca się w wodorek palladu PdH x, czemu towarzyszyprzejście fazowe z fazy α do fazy β [7]. Prowadzi to do wzrostuwielkości ziaren palladowych. Rozmieszczone niedaleko siebieziarna Pd zaczynają stykać się ze sobą, tworząc tzw. obszaryprzewodnictwa. Ten efekt może wpływać na zmniejszenie rezystancjiwarstwy.Tworzenie wodorku palladu w warstwach PVD/CVD zostałopotwierdzone za pomocą badań XRD prowadzonych in situw obecności wodoru [8]. Z drugiej strony porowata matryca węglowama wiele niewysyconych wiązań i może łatwo przyłączaćElektronika 8/2012