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HL: Halbleiterphysik

HL 41: Ultrakurzzeitdynamik II

HL 41.10: Vortrag

Freitag, 27. März 1998, 13:45–14:00, H16

Mikroskopische Beobachtung der Wasserstoffdiffusion in InP und GaAs — •A. Burchard¹, D. Forkel-Wirth², M. Knopf¹, R. Magerle¹, A. Stötzler¹ und M. Deicher¹ — ¹Fakultät für Physik, Universität Konstanz, 78457 Konstanz — ²ISOLDE-Kollaboration, CERN, CH-1211 Genf 23, Schweiz

Mit Hilfe des radioaktiven Akzeptors ¹¹⁷Cd und der Methode der gestörten γγ-Winkelkorrelation (PAC) wurde die freie Wasserstoffdiffusion in III-V-Halbleitern beobachtet. InP und GaAs wurden durch Implantation (E = 60 keV) am on-line Massenseparator ISOLDE mit ¹¹⁷Cd dotiert. Nach Anlassen zur Beseitigung der durch die Implantation verursachten Defekte wurden die Proben durch Niedernergieimplantation (100 eV, 3×10¹⁴ cm⁻²) mit Wasserstoff beladen und ¹¹⁷Cd-H-Paare gebildet [1]. Durch den Zerfall von ¹¹⁷Cd zu ¹¹⁷In verschwindet die ursprüngliche Bindung des Wasserstoffs an den Cd-Akzeptor. Innerhalb eines Zeitfensters von etwa 100 ns, das durch die Lebensdauer des für die PAC-Messung benutzten angeregten Kernzustands gegeben ist, kann die freie Wanderung des Wasserstoffs beobachtet werden. In InP und GaAs wurde die Besetzung von zwei verschiedenen Gitterplätzen durch den Wasserstoff beobachtet. Durch Variation der Meßtemperatur ist eine Bestimmung der Aktivierungsenthalpie für die freie Wasserstoffdiffusion möglich.

[1] M. Deicher and W. Pfeiffer, Materials Science Forum 148/149 (1994) 481