"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Многофононная релаксация состояний 1s(T2) однократно ионизованного донора селена в кремнии
Переводная версия: 10.1134/S1063782620090043
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 18-502-12077-ННИО
Бекин Н.А. 1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: nbekin@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 21 апреля 2020 г.
Принята к печати: 21 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 11 июня 2020 г.

Сделана оценка темпа многофононной релаксации уровня 1s(T2) в донорах Se+ в кремнии. Расчет представляет собой начальный подход к проблеме, в котором используется максимально упрощенный вид волновых функций. Для вероятности перехода использовалось известное из литературы выражение Р. Песлера [R. Passler. Czech. J. Phys. B, 24, 322 (1974)], полученное в рамках так называемого статического приближения. Деформационные потенциалы оптических и акустических фононов были определены путем подгоночной процедуры с использованием опубликованных данных по спектру люминесценции доноров Se+ на переходе 1s(T2)-1s(A1) и принципа Франка-Кондона. Полученная оценка для темпа релаксации, 103 с-1, оказалась на 5 порядков меньше темпа, соответствующего экспериментально измеренному времени жизни. Причиной рассогласования с экспериментом является чрезмерно упрощенная модель, не учитывающая несколько факторов, главный из которых - наличие квазилокальных колебательных мод. Анализ спектра люминесценции на указанном переходе приводит к заключению, что энергии такого рода колебательных мод лежат в интервале от 26 до 61 мэВ. Для удовлетворительного согласия с экспериментом необходимо усложнить модель, учтя взаимодействие с этими модами. Ключевые слова: глубокие примеси, доноры селена в кремнии, многофононная релаксация, принцип Франка-Кондона.
  1. H.G. Grimmeiss, E. Janzen, K. Larsson. Phys. Rev. B, 25, 2627 (1982)
  2. K.J. Morse, R.J.S. Abraham, A. DeAbreu, C. Bowness, T.S. Richards, H. Riemann, N.V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, M.L.W. Thewalt, S. Simmons. Sci. Adv., 3, e1700930 (2017)
  3. A. DeAbreu, C. Bowness, R.J.S. Abraham, A. Medvedova, K.J. Morse, H. Riemann, N.V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, M.L.W. Thewalt, S. Simmons. Phys. Rev. Appl., 11, 044036 (2019)
  4. M. Lax. J. Chem. Phys., 20, 1752 (1952)
  5. R. Passler. Czech. J. Phys. B, 24, 322 (1974)
  6. R. Passler. Czech. J. Phys. B, 25, 219 (1974)
  7. Huang Kun. Scientia Sinica, 24, 27 (1981)
  8. E. Gutsche. Phys. Status Solidi B, 109, 583 (1982)
  9. Н.А. Бекин. ФТП, 53, 1378 (2019)
  10. Макс Борн, Хуан Кунь. Динамическая теория кристаллических решеток (М., Изд-во иностр. лит., 1958). [Пер. с англ.: Max Born, Kun Huang. Dynamical Theory of Crystal Lattices (Oxford, Clarendon Press, 1954)]
  11. R. Kubo, Y. Toyozawa. Progr. Theor. Phys., 13, 160 (1955)
  12. B.K. Ridley. Solid State Electron., 21, 1319 (1978)
  13. P. Giannozzi, S. de Gironcoli, P. Pavone, S. Baroni. Phys. Rev. B, 43, 7231 (1991)
  14. A. Dargys, J. Kundrotas. Handbook on physical properties of Ge, Si, GaAs and InP (Vilnius, 1994)
  15. К.К. Ребане. Элементарная теория колебательной структуры спектров примесных центров кристаллов (М., Наука, 1968). [Пер. на англ.: K.K. Rebane. Impurity Spectra of Solids: Elementary Theory of Vibrational Structure (Plenum Press, N.Y.-London, 1970)]
  16. E. Janzen, G. Grossmann, R. Stedman, H.G. Grimmeiss. Phys. Rev. B, 31, 8000 (1985).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.