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HL: Halbleiterphysik

HL 32: Diamant

HL 32.5: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 17:30–17:45, H14

Bandkantennahe Donator–Akzeptor–Paar–Übergänge in Phosphor–dotiertem Diamant — •F. Hörmann¹, S. Wahl¹, H. Sternschulte¹, K. Thonke¹, R. Sauer¹, S. Koizumi², M. Kamo², D. Michau² und M. Akaishi² — ¹Abteilung Halbleiterphysik,Universität Ulm, 89069 Ulm — ²NIRIM, Tsukuba,Ibaraki 305, JAPAN

An Phosphor–dotierten HPHT–Diamanten und homoepitaktischen
CVD–Diamantschichten wurden in einem Temperaturbereich von 20 K bis 300 K Kathodolumineszenzmessungen durchgeführt. In allen untersuchten HPHT–Proben wurde dabei das Bor–gebundene Exziton beobachtet, was auf eine geringe Bor–Verunreinigung schließen läßt. Zusätzlich wurde in allen HPHT–Diamanten sowie in einer CVD–Schicht im Energiebereich von 4.6 bis 5.3 eV eine Vielzahl von Übergängen schmaler Halbwertsbreite detektiert. Die spektralen Linienlagen entsprechen dem typischen Verhalten von Donator–Akzeptor–Paar–Übergängen. Aus der Analyse dieser Übergänge bestimmen wir bei bekannter Bandlückenenergie E_g und bekannter Ionisierungsenergie des Bor–Akzeptors E_A die Ionisierungsenergie des Donators zu E_D = (630 ± 50) meV. Aufgrund der bewußten Dotierung der auf unterschiedliche Weise hergestellten Diamanten mit Phosphor kommt Phosphor als Donator am ehesten in Betracht.