Abstract
電子遷移現象在超大型積體電路工業中,是相當重要且持續在研究克服的問題,對於接連線路的影響,其過程有人用STM,TEM等顯微技術,觀測薄膜在高電流密度下形狀的變化情形,亦有人研究薄膜敏感的電阻訊號特性. 我們這裡使半金屬-鉍薄膜蒸鍍厚度達到其幾何相變附近時,通以高電流密度,觀測在幾何臨界相變附近時,由電子遷移現象造成的電阻變化情形. 在幾何臨界相變附近時之薄膜為金屬島狀連接結構,薄膜導電性在其連接的通與不通,此時薄膜的電阻變化相當的大,可達280%,階梯狀雜訊為其大變化時主要的訊號方式.階梯狀雜訊的階梯高度(電阻變化率)會隨通電流時間而逐漸減小,亦即在通電流 初期為相當大的振盪階梯狀雜訊,之後,隨著時間振盪會會逐漸變小.在愈大的電流密度下, 薄膜電阻愈快趨向其平衡電阻值. 由本實驗觀察,認為鉍薄膜厚度在幾何相變臨界附近時的電阻變化原因,主要為電子遷移及電流繞道效應造成的,前者屬較緩慢而漸進的,後者屬快速而巨大的變化;而幾何結構與電流密度的分佈,決定了電阻的大小. 在眾多的電阻訊號中,與頻率倒數(1/f)成正比的關係一直存在,更證實了1/f的無所不存在,本實驗所 測得之關係式約為Sv~f^-0.904.