Strain coefficients of electrical resistance of double-layer thin metallic films

Abstract

For double-layer thin metallic films, general theoretical expressions for the longitudinal and transverse strain coefficients of electrical resistance are derived on the basis of the well-known Fuchs-Sondheimer theory. These expressions are expressed in terms of Poisson's ratio, temperature coefficient of resistance, conductivity, the electron scattering parameters at the film surfaces and interface and dimensions of the film layers, as well as, Poisson's ratio of the substrate. The variation in the strain coefficients of electrical resistance of Au/Ag double-layer film is studied numerically, as a function of the film thickness. The results show that these coefficients exhibit size effects. Für dünne Metall-Doppelschichten werden allgemeine theoretische Ausdrücke für die longitudinalen und transversalen Spannungskoeffizienten des elektrischen Widerstands auf der Grundlage der wohlbekannten Fuchs-Sondheimer-Theorie abgeleitet. Diese Beziehungen werden mit dem Poissonverhältnis, dem Temperaturkoeffizienten des Widerstands, der Leitfähigkeit und den Elektronenstreuparametern an den Oberflächen und Grenzflächen der Schicht und den Dimensionen der Schichten sowie mit dem Poissonverhältnis des Substrats ausgedrückt. Die Änderung der Spannungskoeffizienten des Widerstands der Au/Ag-Doppelschicht wird numerisch als Funktion der Schichtdicke bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, daß diese Koeffizienten Size-Effekte aufweisen.