Three-dimensional strain coefficients of resistivity of thin polycrystalline metal films

Strain gauge factor and TCR of sputter deposited Pt thin films up to 850°C

“…In combination with the stress induced by the mechanical load the stress-strain behavior of the Pt thin film has to be considered in the nonlinear region, and therefore the difference between tensile and compressive strain is an effect from the mismatch of substrate and thin film. The resistivity and the strain gauge factor of polycrystalline metallic thin films can be described by the Mayadas Shatzkes model [4,5] by a combination of the resistance of the bulk material and scattering effects predominantly at grain boundaries. For bulk Pt considerations on the modification of the electron-scattering probability due to a change of the thermal vibration amplitude (number of phonons) in the stressed crystal fairly predicts the minimal SGF γ min = 2.2 at room temperature [1,6,7].…”

Thin Metal Film Sensors

“…These curves have been well discussed in several papers 4,4,47 and for this reason are not reported here. However it should be pointed out that for a given value of the surface parameter, strain coefficients of resistivity in polycrystalline films are always smaller than strain coefficients of resistivity in columnar films as shown in Figure 8.…”

“…In the case of polycrystalline films we have to consider also the electron scattering at the grain-boundaries distributed perpendicular to the z-axis. The contribution O* is described by a scattering parameter, j, which is given by 1 K-1 + pl (47) for polycrystalline films and reduces to j K-1 j=c,m (48) for monocrystalline and columnar films.…”

Kinetic Size Effects in Multilayer Films with a Polycrystalline Structure

“…узагальнювальну моног-рафію [30]) електропровідности тонкої полікристалічної плівки у припущенні, що розмір кристалітів однаковий у кожному з трьох взаємно перпендикулярних напрямків, а взаємодія носіїв заряду з межами зерен характеризується лише одним параметром, який ви-значає ймовірність проходження електрона через міжкристалітну межу. В подальшому у роботах [31,32] було виконано узагальнення тривимірного моделю на випадок, коли кристаліти мають не кубічну форму, а моделювалися трьома сукупностями площин, які перпен-дикулярні трьом осям координат. Однак, наведена у роботі [27] чисе-льна аналіза показала, що значення ймовірности дзеркального від-биття носіїв заряду від зовнішніх поверхонь провідника та ймовірно-сти дифузного розсіяння електронів на МЗ, яких одержано у рамках дво-та тривимірного моделів, при аналізі експериментальних даних практично збігаються з відповідними результатами для одновимірно-го моделю.…”