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HL: Halbleiterphysik

HL 11: SiC I

HL 11.7: Vortrag

Montag, 24. März 2003, 16:45–17:00, BEY/154

Kohlenstoff-Cluster in SiC: Bildung und Eigenschaften — •A. Mattausch, M. Bockstedte und O. Pankratov — Theoretische Festkörperphysik, Uni Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen

Das Clustern mobiler intrinsischer Defekte beinflusst das Annealingverhalten von Implantationsschäden. Einer der mobilsten Defekte in SiC ist der C-split-interstitial, bei dem sich zwei C-Atome einen Gitterplatz teilen. In neueren Photolumineszenz-Experimenten wurden hochfrequente Schwingungen als C-dumbbells identifiziert, die teilweise bis über 900^∘C stabil sind [2]. Für den C-split-interstitial wird allerdings eine Ausheiltemperatur um 200^∘C erwartet [1], sodass diese Schwingungen nicht durch split-interstitial erklärbar sind. Ein alternatives Modell sind C-Cluster. Mithilfe einer DFT-basierten ab initio Methode haben wir die Eigenschaften einfacher C-Cluster untersucht. Es zeigt sich, dass sich zwei split-interstitials zusammenlagern und – wie auch die C-antisite – als Kern größerer Cluster dienen können. Beide Defekttypen besitzen die für die hochfrequenten Schwingungen nötigen Kohlenstoff-Bindungen. Wir diskutieren die strukturellen, elektronischen und vibronischen Eigenschaften dieser Cluster. Die Dissoziationsenergie eines interstitials von diesen Clustern variiert zwischen 1 und 4 eV. Damit sind die Cluster bei mittleren bis hohen Temperaturen Quellen für C-interstitials und können damit die Entstehung neuer, stabilerer Defektkomplexe wie beispielsweise die PL-Zentren D_I und D_II oder die DLTS-Zentren Z₁/Z₂ begünstigen.

[1] M. Bockstedte et al. Mat. Sci. Forum, 389-393 (2002) 471

[2] G. A. Evans et al. Phys. Rev. B, 66 (2002) 035204