Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 24: Poster II
HL 24.65: Poster
Mittwoch, 25. März 1998, 10:30–19:00, A
Spinaustausch und Lokalisation: Si:P am Metall-Isolator-Übergang — •M. Vidal, D. Reiser und G. Denninger — 2. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, D-70550 Stuttgart
Flache Donatoren in Halbleitern sind paramagnetisch und somit der Elektronen-Spin-Resonanz (ESR) Spektroskopie zugänglich. Bei niedriger Konzentration läßt sich aus der Hyperfeinaufspaltung direkt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons am Donator-Zentralkern ermitteln. Mit der Elektron-Kern Doppelresonanztechnik ENDOR kann sogar die Wellenfunktion des Donatorelektrons bestimmt werden. Technisch interessant sind jedoch meist hoch dotierte Systeme. Hier sind die Spektren austauschverschmälert, die Hyperfeinstruktur also ausgemittelt, und weder die Standard-ESR noch die ENDOR-Technik können eindeutige Aussagen über die Umgebung und die Kopplung der Donatorelektronen machen. Die Overhausertechnik ist hier die geeignete Methode. Es werden Messungen an einer Si:P-Probe am Metall-Isolator-Übergang vorgestellt und mit Hilfe der Effektiven-Masse-Theorie, die das Donatorelektron über eine Envelope-Wellenfunktion beschreibt, interpretiert. Aussagen über die Kopplung an die 29Si- und 31P-Kerne, den effektiven Bohrschen Radius und damit die Wellenfunktion sowie den Grad der Lokalisation der Donator-Elektronen sind damit auch bei hochdotierten Proben möglich.