Вышедшие номера
Оптические сечения поглощения и силы осцилляторов двойного донора магния в кремнии
Астров Ю.А. 1, Порцель Л.М. 1, Шуман В.Б. 1, Лодыгин А.Н. 1, Абросимов Н.В.2, Павлов С.Г.3, Hubers H.-W.3,4
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Leibniz-Institut fur Kristallzuchtung (IKZ), Berlin, Germany
3Institute of Optical Sensor Systems, German Aerospace Center (DLR), Berlin, Germany
4Institut fur Physik, Humboldt-Universitat zu Berlin, Berlin, Germany
Email: yuri.astrov@mail.ioffe.ru, leonid.portsel@mail.ioffe.ru, shuman@mail.ioffe.ru, a.lodygin@mail.ioffe.ru, nikolay.abrosimov@ikz-berlin.de, Sergeij.Pavlov@dlr.de, Heinz-Wilhelm.Huebers@dlr.de
Поступила в редакцию: 1 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 11 декабря 2020 г.
Принята к печати: 11 декабря 2020 г.
Выставление онлайн: 10 января 2021 г.

Изучены оптические свойства примеси магния в кремнии, атомы которого в межузельных положениях в решетке являются глубокими двойными донорами с энергией ионизации 107.56 мэВ в нейтральном состоянии. Для оптических переходов из основного состояния нейтрального центра на возбужденные уровни 2p0 и 2p± определены сечения поглощения и силы осциллятора. Эти параметры рассчитаны из спектров примесного поглощения в образцах c различной концентрацией магния, измеренных при температуре T~ 5 K. Содержание глубокого донора в образцах определялось с помощью измерений эффекта Холла в диапазоне температуры 78-300 K. Полученные характеристики внутрицентровых переходов магния сравниваются с соответствующими литературными данными для мелких доноров V группы в кремнии, которые являются примесями замещения. Обнаружено, что оптические характеристики исследованных переходов в магнии согласуются с зависимостями соответствующих величин от энергии ионизации мелких доноров, экстраполированными в область бoльших энергий связи электрона. Ключевые слова: кремний, глубокие доноры, магний, оптическая спектроскопия.