Низковалентные катионы и электронные свойства аморфных оксидов ниобия и тантала

Приведены результаты рентгеновской фотоэлектронной и оптической спектроскопии аморфных оксидных пленок на ниобии и тантале в исходном состоянии и после термообработки в различных условиях. Установлено, что при термообработке оксидов в вакууме при температуре 500$-$750 K повышается концентрация низковалентных, по сравнению с предельной степенью окисления, основных катионов. Экспериментально показано, что увеличение концентрации низковалентных катионов с повышением температуры нагрева образцов приводит к экспоненциальному росту электрической проводимости. Обнаружено, что термообработка оксидных слоев при определенных условиях приводит к уменьшению концентрации низковалентных основных катионов и, как следствие, к уменьшению электрической проводимости. Полученные результаты объясняются в предположении, что в близкой к идеальной (полностью скоординированной) структуре аморфных оксидов низковалентные основные катионы представляют собой локализованные дефекты типа оборванных связей.