超薄膜中的电输运：从Fuchs-Sondheimer到量子限制

超薄膜是现代纳米电子学的基本组成部分，将其厚度减小到几纳米尺度会导致电阻率急剧增加。几十年来，这种行为一直用经典尺寸效应来解释，主要是Fuchs-Sondheimer理论中的表面散射和Mayadas-Shatzkes模型中的晶界散射。虽然这些方法在薄膜厚度与电子平均自由程相当时能成功描述输运，但越来越多的实验证据表明，在极端限制下它们变得不足。本综述讨论了从经典散射到量子限制体系的交叉，在量子限制体系中，可用于输运的电子态因有限尺寸而被根本性地重构。我们回顾了最近提出的倒空间限制理论，该理论预测在纳米尺度上电阻率随厚度减小呈指数增长，并讨论了如何将其与经典表面散射模型相结合，以提供对超薄金属和半导体薄膜的统一描述。最后，我们总结了支持这一观点的近期实验证据，并讨论了其对未来纳米电子器件、纳米尺度互连以及极端空间限制下量子输运的影响。