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HL: Halbleiterphysik

HL 45: Störstellen

HL 45.12: Vortrag

Freitag, 26. März 1999, 12:15–12:30, H4

Leitungselektronen in β-Ga₂O₃: ESR- und Doppelresonanz Experimente — •G. Denninger¹, L. Binet² und D. Gourier² — ¹2. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, D-70550 Stuttgart — ²Ecole Nationale Superieure de Chimie de Paris, F-75231 Paris, France

β-Ga₂O₃ ist durch vorhandene Sauerstoff- Fehlstellen ein n-Halbleiter mit einer Elektronen-Konzentration im Bereich 10¹⁹cm⁻³. Diese Elektronen sind paramagnetisch und verhalten sich im wesentlichen wie Leitungselektronen. Sie erzeugen ein sehr starkes Elektronen-Spin-Resonanz Signal (ESR), welches wegen der starken Hyperfeinkopplung an die Ga-Kerne schon bei T=300K zu einer bistabilen ESR-Linie führt[1]. Auf Grund der sehr kurzen Korrelationszeit der Elektronen am Kernort ist die Hyperfein- Wechselwirkung ausgemittelt. Mit der Doppelresonanztechnik Overhausershift gelingt es, die Hyperfeinwechselwirkung mit hoher Auflösung zu untersuchen. Durch die Auflösung der elektrischen Quadrupolaufspaltung werden die elektrischen Feldgradienten an den zwei unterschiedlichen Ga Gitterplätzen direkt bestimmt. Damit wird über die Gitterplatzauflösung der Hyperfein-WW ein direkter Zugang über die ESR an die stark anisotrope Bandstruktur von β-Ga₂O₃ möglich.

[1] E. Aubay and D. Gourier, Phys. Rev. B 47, 15023 (1993)