Вышедшие номера
Электронные свойства дефектов с переменной валентностью в кристаллических полупроводниках
Крайчинский А.Н.1, Шпинар Л.И.1, Ясковец И.И.1
1Институт физики Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
Поступила в редакцию: 17 марта 1999 г.
Выставление онлайн: 20 января 2000 г.

Исследованы электронные свойства дефектов, находящихся в различных пространственных конфигурациях со своим набором валентных связей. Исследование выполнено на основе анализа функционала энергии, в котором учтены упругая энергия в ангармоническом приближении, изменение электронного терма дефектной квазимолекулы, обусловленное локализацией электронов и энергия взаимодействия Хаббарда. Выделены два класса таких дефектов: дефекты с сильным и слабым электрон-атомным взаимодействием. В случае дефектов первого типа, характеризующихся положительной эффективной энергией корреляции, топология адиабатического потенциала не изменяется после электронной локализации. К этому классу дефектов относится пара атомов углерода (CiCs) и донорно-акцепторные пары в кристаллическом кремнии. Для этого дефекта вычислен эффективный уровень заполнения как функция параметров адиабатического потенциала. Существенным в свойствах дефектов второго типа является модификация первоначального двухъямного потенциала в одноямный после локализации носителей. В этом случае эффективная корреляционная энергия может быть как положительной, так и отрицательной. Анализ известных экспериментальных результатов дает основания полагать, что к этому классу дефектов принадлежит межузельный атом бора в кремнии. Используя экспериментальные данные Воткинса, вычислен адиабатический потенциал, в котором движется межузельный атом бора, а также энергии активации переходов между различными зарядовыми состояниями этого дефекта и эффективный уровень заполнения.