Regensburg 2004 – scientific programme
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HL: Halbleiterphysik
HL 21: II-VI Halbleiter II
HL 21.5: Talk
Tuesday, March 9, 2004, 16:15–16:30, H13
Nachweis rückstoß-induzierter Defekte zur Untersuchung der grünen Bande in ZnO — •Th. Agne1, M. Dietrich1, H. Wolf1, Th. Wichert1 und ISOLDE Kollaboration2 — 1Universität des Saarlandes, Technische Physik, D-66123 Saarbrücken — 2CERN, EP Division, CH-1211 Genf 23, Schweiz
Um PL-Untersuchungen mit kurzlebigen Isotopen (t1/2 ≤ 1 d), das sind insbesondere Isotope leichter Elemente, zu ermöglichen, wurde am Isotopenseparator ISOLDE/CERN ein PL-Labor eingerichtet. Als Pilotexperiment wurde mit dieser PL-Apparatur die so genannte „grüne Bande“ im ZnO untersucht. Der Ursprung dieser grünen Bande wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Zur Erklärung wurden entweder ein Cu2+-Defekt oder Leerstellen vorgeschlagen. Um dieser Frage nachzugehen, wurden sowohl das radioaktive Isotop 64Cu → 64Ni/64Zn (t1/2 = 12,7 h) als auch das Isotop 65Ni → 65Cu (t1/2 = 2,5 h) in ZnO implantiert und mittels PL-Spektroskopie untersucht. Erstaunlicherweise zeigen beide Experimente, dass die Intensität der grünen Bande mit der Zeit ansteigt; und zwar mit der Halbwertszeit des jeweils implantierten Isotops. Da beim β-Zerfall beider Mutterisotope ein Rückstoß mit einer Energie von mehr als 24 eV auf die Tochterisotope übertragen wird, und diese Energie oberhalb der Versetzungsenergie eines Zn-Atoms im ZnO Kristallgitter (∼ 19 eV) liegt, wird der Anstieg der Intensität der grünen Bande durch die Entstehung eines rückstoß-induzierten intrinsischen Defekts erklärt. D.h., die grüne Bande in ZnO wird von intrinsischen Defekten, wie beispielsweise der Zn-Leerstelle, verursacht.
Gefördert durch das BMBF im Rahmen des Projekts 05KK1TSA.