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Electrical transport properties of thick and thin Ta-doped SnO2 films

凝聚态物理 简并半导体 材料科学 弱局部化 电阻率和电导率 散射 霍尔效应 半导体 兴奋剂 电子散射 杂质 电子 化学 光电子学 磁电阻 光学 物理 磁场 有机化学 量子力学
作者
Zonghui Gao,Zi-Xiao Wang,Dong-Yu Hou,Xin-Dian Liu,Zhi Qing Li
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:131 (6) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0079716
摘要

Ta-doped SnO2 films with high conductivity and high optical transparency have been successfully fabricated using the rf-sputtering method, and their electrical transport properties have been investigated. All films reveal degenerate semiconductor (metal) characteristics in electrical transport properties. For the thick films (t∼1μm with t being the thickness) deposited in pure argon, the electron–phonon scattering alone cannot explain the temperature-dependent behaviors of resistivity, the interference effect between electron–phonon and electron–impurity scattering should be considered. For t≲36 nm films, both the conductivity and the Hall coefficient show a linear relation with the logarithm of temperature (ln⁡T) from ∼100 K down to liquid helium temperature. The ln⁡T behaviors of conductivity and Hall coefficient cannot be explained by the Altshuler-Aronov type electron–electron interaction effect but can be quantitatively interpreted by the electron–electron interaction effects in the presence of granularity. Our results not only provide strong support for the theoretical results on the electron–phonon–impurity interference effect, but also confirm the validity of the theoretical predictions of charge transport in granular metals in a strong coupling regime.
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