Электронные уровни конфигураций дивакансии в германии

Abstract

Исследованы высокоомные образцы p-Si (p₀₀=(1,63…7,09)·10¹¹ см⁻³), выращенные методом бестигельной зонной плавки, после облучения быстрыми нейтронами реактора при 320 К. Определены энергетические уровни дивакансии в германии в трех зарядовых состояниях в зависимости от её конфигурации в кремнии. Рассмотрены эксперименты, которые можно объяснить как конфигурационные переходы дивакансии с большей дисторсии в меньшую и наоборот в кремнии и германии. Приведены значения энергетических уровней дивакансии в кремнии и германии в разных конфигурациях. Показано, что у радиационных дефектов в Ge отсутствуют донорные уровни, а энергия Hubbard у дефектов такая же, как и в Si. Уровень дивакансии V₂(−/0) в Q1-конфигурации Ev+0,085 эВ определяет концентрацию дырок в валентной зоне p-Ge 2,2·10¹⁷ см⁻³ и положение уровня Ферми Ev+0,125 эВ в кластерах дефектов, созданных быстрыми нейтронами в Ge. Концентрация дефектов ~2·10¹⁸ см⁻³ в кластерах образует примесную зону около валентной зоны шириной 0,08 эВ.

Досліджені високоомні зразки p-Si (p₀₀ = (1,63…7,09)·10¹¹ см⁻³), вирощені методом безтигельної зонної плавки, після опромінення швидкими нейтронами реактора при 320 К до і після ізохронного відпалу. Визначено у германії енергетичні рівні дивакансії в трьох зарядових станах у залежності від її конфігурації в кремнії і приведено значення енергетичних рівнів дивакансії та Е-центра. Показано, що в радіаційних дефектах у Ge немає донорних рівнів, а енергія Hubbard у дефектів така ж, як і в Si. Рівень дивакансії V₂(−/0) у Q1-конфігурації Ev+0,085 еВ визначає концентрацію дірок у валентній зоні p-Ge 2,2·1017 см-3 і положення рівня Фермі Ev+0,125 еВ у кластерах дефектів, створених швидкими нейтронами в Ge. Концентрація дефектів ~ 2·10¹⁷ см⁻³ у кластерах утворює домішкову зону біля валентної зони шириною 0,08 эВ.

High-resistance samples p-Si (p₀₀ = (1.63…7.09)·10¹¹ cm⁻³), grown by the floating zone melting after irradiation with fast neutron reactor at 320 K after isochronal annealing were studied. The energy levels in germanium of a divacancy in three charge states, depending on its configuration in silicon are determined. The values of the energy levels of divacancies and E-center are resulted. Shows that radiation defects in Ge no donor levels and Hubbard energy have the same defects as in Si. Divacancy (V₂) level (-/0) Ev + 0.085 eV in Q1-configuration determines the concentration of holes in the valence band p-Ge 2.2·10¹⁷ cm⁻³ and the position of the Fermi level Ev+0.125 eV in clusters of defects produced by fast neutron in Ge. The concentration of defects ~ 2·10¹⁸ cm⁻³ in clusters form the impurity zone near the valence band of width equal 0.08 eV.