«Исследование физических свойств твердых тел», методические указания к лабораторным работам, страница 36

Обычно предполагается, что при распространении электронов в тонкой плёнке каждый свободный пробег электрона заканчивается столкновением с поверхность. Удельное сопротивление увеличивается по мере того как утоньшается образец, вследствие чего число столкновений с поверхностью начинает составлять значительную часть из общего количества столкновений. Другими словами, удельное сопротивление увеличивается всякий раз, когда один или несколько размеров образца становится сравнительными при определённой температуре со средним свободным пробегом или становится меньше среднего свободного пробега. Соударения с поверхностью будут важны только тогда, когда они не зеркальны, т.е., когда направление в котором движется электрон после соударения, не зависит от его направления движения до соударения. В этом случае рассеяние электронов носит диффузный характер (рис.5,1).

Аналогией этого может служить сравнение зеркальных и не зеркальных отражений света от полированных и рассеивающих поверхностей.

Рис.5. Два механизма рассеяния электронов на поверхности тонкой плёнки: 1 – диффузный; 2 – зеркальный

В этом случае

                                                            (8)

                                                    (9)

где  удельная электропроводность (сопротивление) массивного образца;  удельная электропроводность (сопротивление) плёнки.

Но диффузное рассеяние – идеальный случай. На практике наблюдается зеркальное рассеяние части электронов (рис.5,2). Если обозначить через р часть электронов, которые зеркально рассеиваются на поверхности с обращением знака компоненты скорости в направлении, нормальном к поверхности, то 1-р будет представлять часть электронов, рассеиваемых диффузно.

Электроны проводимости рассеиваются в пленке не только на ее поверхностях и решетке, но также на различных дефектах кристаллической структуры и примесях. В общем случае

                                                                           (10)