Studies on the stability of discontinuous silver films with overlayers of Al2O3 and SiO2

TLDR: In this paper, experiments carried out on the stability of discontinuous silver films with overtayers of A12Os and SiO2 studied at room temperature and at 125 K were carried out.

Abstract: Results are given of experiments carried out on the stability of discontinuous silver films with overtayers of A12Os and SiO2 studied at room temperature and at 125 K. Long term stability (upto 3500 h) of two films is achieved after ageing for 700 h. The overlayers of A12O3 and SiO2 are unableto prevent oxidation and attack by water vapour of the metal islands resulting in the initial changes in resistance on exposure to atmosphere. Overlayers of A12O3 and SiO2 also do not prevent resistance increase of the films in vacuum (2 × 10−4 Pa) studied at both, room temperature and at 125 K. Resistance measurements as a function of the chamber pressure during exposure to atmosphere reveal that the films oxidise in a well defined pressure range of 6.6 Pa. Non-linear current-voltage (I-U) characteristics are observed for all the films which is explained as due to a field induced structural change as indicated by an irreversible resistance change. Es werden die Ergebnisse von Untersuchungen der Stabilitat von diskontinuierlichen Silberschichten mit A12O3- und SiO2-uberzugen bei Raumtemperatur und 125 K mitgeteilt. Langzeitstabilitat (bis zu 3500 h) von zwei Schichten wird nach Alterung uber 700 h erhalten. A12O3- und SiO2-uberzuge sind nicht in der Lage, Oxydation und Wasserdampfeinflusse auf die metallischen Inseln zu verhindern, was zu Anderungen des Anfangswiderstands in Abhangigkeit von der Einwirkung der Atmosphare resultiert. A12O3- und SiO2-uberzuge verhindern auch nicht den Widerstandsanstieg der Schichten im Vakuum (2 × 10−4 Pa) der sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei 125 K untersucht wird. Widerstandsmessungen in Abhangigkeit vom Kammerdruck wahrend der Einwirkung der Atmosphare zeigen, das die Schichten in einem wohldefinierten Druckbereich von 6,6 Pa oxydieren. Nichtlineare Strom-Spannungs (I-U)-Charakteristiken werden fur alle Schichten beobachtet, was durch das Auftreten einer feldinduzierten strukturellen Anderung, die durch eine irreversible Widerstandsanderung angezeigt wird, erklart wird.