Електронний, зарядовий та магнітний стани точкових дефектів в монокристалах кремнію

Abstract

Розраховано електронні спектри надкомірки з 64 атомів кремнію, що містить точковий дефект — власний дефект (вакансію та міжвузловий атом), кисень та вуглець в міжвузловому положенні та стані заміщення. Розрахунок проведено методом LMTO. Обговорюються зміни густини електронних станів монокристалів кремнію, а також можливість формування магнітних моментів на дефектах. Показано, що частково заповнена домішкова підзона, яка спостерігається для вакансії, атомів кисню та вуглецю в міжвузловому положенні може призводити до формування магнітного моменту. Аналізується зарядовий стан точкових дефектів в монокристалах кремнію.

The electronic spectra of a supercell composed of 64 Si atoms with point defects (vacancy, interstitial atom, oxygen and carbon impurity in the interstitial and substitution positions) are calculated by the linear muffin-tin orbital (LMTO) method. Changes in the density of electronic states, as well as the possible formation of magnetic moments on point defects, are discussed. It is demonstrated that the partially-filled defect band which is observed for a vacancy and O and C atoms in the interstitial position can lead to the formation of a magnetic moment. The charge state of the point defects in Si monocrystals is analyzed.