Luminescent Properties of Transition Metal Impurities in Silicon
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Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit war die Identifizierung von Au- und Pt-Störstellenniveaus in Si durch Photolumineszenz(PL)-Experimente.
Hierzu wurden zunächst Si-Proben verschiedener Grunddotierung mit stabilen Au- und Pt-Isotopen unterschiedlicher Dosis
implantiert. Um die dabei entstandenen PL-Banden eindeutig Au- bzw. Pt-Zuständen zuordnen zu können, wurden Si-Proben
mit radioaktiven Hg-Isotopen implantiert. Hierbei wurde der Zerfall Hg --> Au --> Pt zur Identifikation der Zustände
ausgenutzt, da die Intensität einer PL-Linie mit der Konzentration der entsprechenden Defekte korreliert ist. Auch an den mit
radioaktivem 193Hg implantierten Proben konnte das Entstehen der Au- bzw. Pt-Komplexe nachgewiesen werden.
Darüberhinaus zeigte sich, daß die Intensität der zugehörigen PL-Linien innerhalb der experimentellen Genauigkeit mit der
charakteristischen Halbwertszeit des jeweiligen Mutterisotops variiert.
Bei der Identifizierung der durch Pt verursachten Energieniveaus konnten drei bekannte Rekombinationszentren beobachtet
werden.
Die Intensität des PL-Bandes bei 1594 nm (777 meV) zeigte eine qualitative Abhängigkeit von der Pt-Dosis. Weiter trat ein
Anwachsen der Intensität mit der charakteristischen Halbwertszeit des Mutterisotops 193Au im Falle von dem durch 193Pt
verursachten Störstellenkomplex auf.
Dieses Anwachsen wurde für die beiden Rekombinationszentren mit Nullphononenlinien bei 1207 nm (1026 meV) bzw. 1402
nm (884 meV) nicht beobachtet. Jedoch zeigten beide Linien eine starke Abhängigkeit von der Implantationsdosis von stabilen
Pt-Ionen. Auch nach Implantation von radioaktivem 191Hg nahmen die Linienintensitäten der entsprechenden
Rekombinationskanäle mit der Halbwertszeit von 191Pt ab.
Daher konnten die zugehörigen Übergänge Defektkomplexen mit Pt zugeordnet werden. PL-Linien, die durch isolierte
Pt-Atome auf Gitter- beziehungsweise Zwischengitterplätzen entstehen [Arm86], wurden nicht beobachtet. Somit wurden in
der vorliegenden Arbeit f
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Zitieren
ISO 690
KNOPF, Matthias, 1998. Luminescent Properties of Transition Metal Impurities in Silicon [Master thesis]BibTex
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author={Knopf, Matthias}
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