Ближний порядок, транспорт заряда в SiO$_{x}$: эксперимент и численное моделирование

Изучается строение нестехиометрического оксида кремния (SiO$_{x}$) с использованием высокоразрешающей рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и спектров фундаментального поглощения. Исследована проводимость пленок SiO$_{x}$ ($x$ = 1.4, 1.6) в широком диапазоне электрических полей и температур. Для описания экспериментальных данных предложена модель строения SiO$_{x}$, основанная на флуктуациях химического состава, которые ведут к наномасштабным флуктуациям потенциала. Максимальная амплитуда флуктуаций потенциала для электронов составляет 2.6 eV, а для дырок – 3.8 eV. В рамках предложенной модели для описания проводимости SiO$_{x}$ использована теория протекания в неоднородных средах Шкловского–Эфроса. Характерный масштаб флуктуаций потенциала в пленках SiO$_{x}$ равен 3 nm. Оценена энергия протекания электронов в пленках SiO$_{1.4}$ и SiO$_{1.6}$, которая составила 0.5 и 0.8 eV соответственно.