Berlin 2005 – scientific programme
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HL: Halbleiterphysik
HL 16: Poster Ia
HL 16.28: Poster
Friday, March 4, 2005, 16:30–19:00, Poster TU E
Die elektrische Aktiverung von Dotieratomen in SiC — •A. Mattausch, M. Bockstedte und O. Pankratov — Lst. für Theoretische Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen
Die elektrische Aktivierung und Löslichkeit von Dotieratomen ist der limitierende Faktoren auf dem Weg zu hochdotierem SiC. In Stickstoff-dotierten Proben konnte eine vollständige elektrische Aktivierung nur für eine Dotierung unterhalb einer Grenzkonzentration von 2-5· 1019 cm−3 erreicht werden [1,2]. Dagegen konnte Phosphor bis zu Konzentrationen von 1020 cm−3 bei nahezu vollständiger Aktivierung implantiert werden [1]. Um das Verhalten dieser Dotieratome zu verstehen haben wir ihre elektrische Aktivierung und ihre Löslichkeit mittels ab initio Methoden untersucht. Wir finden, dass Phosphor als flacher Donator hauptsächlich auf dem Silizium-Untergitter eingebaut wird, während Stickstoff auschließlich Kohlenstoff-Plätze besetzt. Die elektrische Aktivierung beider Donatoren wird im thermodynamischen Gleichgewicht nicht durch Kompensation begrenzt, sondern durch die Bildung von Präzipitaten beim Phosphor und durch Passivierung beim Stickstoff. Für die Stickstoffpassivierung ist die oberhalb einer kritischen Stickstoffkonzentration von 2· 1019 cm−3 dominierende Bildung von Stickstoff-Leerstellen-Komplexen verantwortlich.
[1] M. Laube et al. , J. Appl. Phys 92, 549 (2002).
[2] D. Schulz et al. , Mater. Sci. Forum 338-342, 87 (2000).