Долгоживущие возбужденные состояния примесей в алмазоподобных полупроводниках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ОД Уё>

5 На правах рукописи

СМИРНОВА Ольга Ивановна

ДОЛГОЖИВУЩИЕ ВОЗБУЖДЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРИМЕСЕЙ В АЛМАЗОПОДОБНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 1995 г.

Работа выполнена в Институте радиотехники и электроники РАН

Официальные оппоненты:

■ доктор физико-математических наук, профессор, член-корр. РАН Л.Н.КУРБАТОВ

■ доктор физико-математических наук, профессор, член-корр. РАН В.Б.ТИМОФЕЕВ

■ доктор физико-математических наук, профессор Т.МЛИФШИЦ

Ведущая организация:

- Московский педагогический государственный университет

Защита состоится 26 января 1996 г. в 10 час. на заседаш диссертационного совета Д 002.74.01 в Институте радиотехники и электронм РАН по адресу: 103907, Москва, ул. Моховая, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН.

Автореферат разослан " /6 декабря 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

' С.Н.Артеме!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

актуальность темы. Работа посвящена экспериментальному сследованию релаксации возбуждения доноров V и акцепторов III рупп в алмазоподобных полупроводниках - кремнии, германии и алмазе и связана с одной из фундаментальных проблем физики олупроводников и полупроводниковой электроники - проблемой инетики электронных переходов в легированных полупроводниках.

В легированных и компенсированных алмазоподобных олупроводниках наиболее эффективным процессом, определяющим елаксацию неравновесных носителей заряда при монополярном озбуждении, является захват на притягивающие примесные центры, [менно этот процесс быстрой рекомбинации обеспечивает высокое ыстродействие фотосопротивлений на основе алмазоподобных олупроводников. Интенсивное исследование захвата на притягивающие римесные центры в полупроводниках ведется уже более тридцати лет. >изическая природа гигантских сечений захвата, на несколько порядков ревышающих геометрические сечения невозбужденных примесей, первые была объяснена М. Лэксом [1]. Разработанная к настоящему ремени теория каскадного захвата на притягивающие примесные ентры [2], основанная на идее М. Лэкса, хорошо согласуется с кспериментальными данными. Суть каскадной модели захвата состоит в эм, что носитель захватывается не в основное состояние примеси, а в цно из высоких возбужденных состояний и затем диффундирует вниз о энергетической "лестнице" близко расположенных возбужденных ровней примеси, испуская и поглощая акустические фононы.

Однако, модель каскадного захвата не учитывает дискретного тергетического спектра примесей и предполагает наличие близко асположенных возбужденных уровней, расстояние между которыми амного меньше энергии характерного фонона, с участием которого зуществляется переход. При этом узким местом считается захват осителя из зоны на высокий возбужденный уровень, а темп релаксации

возбужденных состояний предполагается достаточно большим. Однак. по мере того как носитель движется вниз по возбужденным уровняй величина энергетических ступенек между уровнями возрастает. В это! случае внутрицентровые безызлучательные переходы могут стат достаточно медленными, а время жизни носителей на таки: возбужденных состояниях может существенно превысить времена жизн! свободных носителей. Такие долгоживущие возбужденные состояни примесей должны существенно влиять на процессы релаксаци! неравновесных носителей заряда. К настоящему времени имеется очен небольшое число работ [4-1], связанных с исследованием долгоживущи; возбужденных состояний примесей. Расчеты, проведенные в [4] дла акцепторов в германии, показывают, что вероятности переходов межд; высокими возбужденными состояниями примесей на 1-2 порядк; превышают вероятность фононного перехода из низшего возбужденной состояния 1Г8" в основное состояние акцептора 1Г8+. Время жизш 1Г8" - возбужденного состояния составляет - 10"'с и согласуется I экспериментальными данными, полученными при исследованш магнитопримесных осцилляций [6] и субмиллиметрово! фотопроводимости [7] в р-Ое. Времена жизни возбужденных состоянш 2р0 доноров в германии намного меньше (~ 10"^ с) [5] и в условия) эксперимента [7] не превышали времена жизни свободных электронов.

Исследование внутрицентровой релаксации может дать информации о временах жизни и заселенности возбужденных состояний примесей \ роли долгоживущих возбужденных состояний в процессе релаксащп неравновесных носителей заряда. Экспериментальное исследованш процессов внутрипримесной релаксации в алмазоподобньи полупроводниках является актуальным также в связи с тем, чт( германий и кремний являются теми полупроводниками, в которы> наиболее детально исследовались процессы фотовозбуждения и захват: носителей заряда, а легированный алмаз в последние годы привлекает внимание как новый материал полупроводниковой электроники Процессы релаксации возбуждения в полупроводниковом алмазе

сследованы совершенно недостаточно. Исследование явлений, вязанных с накоплением неравновесных носителей заряда на олгоживущих возбужденных состояниях примесей III и V групп в гсмазе, кремнии и германии, является целью работы.

В алмазоподобных полупроводниках валентная зона и зона роводимости имеют сложную структуру. С этим связан нетривиальный во многом интересный спектр возбужденных состояний доноров V и кцепторов III групп в этих полупроводнихах. Наинизшими озбужденными состояниями доноров являются 18(Г5,ГЗ) - состояния, бразованные за счет долин-орбитального взаимодействия. В случае кцепторов в алмазе и кремнии наинизшнми являются 1S(P7+) -озбужденные состояния, образованные за счет спин-орбитального заимодействия. Следует отметить, что все расчеты, связанные с этими остояниями, выходят за пределы применимости метода эффективной ассы. В силу одинаковой четности дипольные излучательные переходы ежду этими возбужденными и основным состояниями запрещены, а асчет вероятностей переходов с участием фононов является сложной здачей. Поэтому экспериментальные исследования этих состояний меют принципиальное значение.

В работе показано, что времена жизни носителей на этих озбужденных состояниях на много (4-6) порядков превышают времена :изни свободных носителей заряда, а накопление носителей на этих олгоживущих возбужденных уровнях приводит к возникновению новых ффектов - прыжковой фотопроводимости по долгоживущим озбужденным состояниям примесей в постоянном и микроволновом пектрических полях, медленной релаксации индуцированного оглощения и инфракрасному поглощению при энергиях, меньших нергии ионизации примеси.

(аучная новизна (основные положения, выносимые на защиту).

Обнаружена прыжковая примесная фотопроводимость но озбуждеиным состояниям примесей III и V групп в алмазе, кремш.и н

германии, величина которой на несколько порядков может превышал фотопроводимость, обусловленную свободными носителями заряда Установлено, что прыжковая фотопроводимость обусловлена большим1 временами жизни возбужденных состояний примесей, на нескольк« порядков превышающими времена жизни свободных носителей заряда.

2. Предложена модель прыжковой фотопроводимости в постоянном 1 микроволновом электрических полях, основанная на явленш накопления носителей заряда на долгоживушия возбужденны: состояниях примесей. Показано, что модель хорошо согласуется экспериментальными результатами.

3. Обнаружено инфракрасное поглощение с большими временам! релаксации, связанное с существованием долгоживущих возбужденны: состояний примесей. Энергетические положения долгоживущи возбужденных состояний определены по термической энергии активаци! фотопроводимости и спектрам инфракрасного поглощенш Установлено, что энергии этих уровней соответствуют наинизшш возбужденным состояниям примесей, образованным за счет спин орбитального взаимодействия для акцепторов и долин-орбитальног взаимодействия для доноров в алмазоподобных полупроводниках.

Практическая значимость работы заключается в разработке апробировании методов диагностики полупроводников:

1. Показано, что по донорно-акцепторной люминесценции можн быстро оценивать произведение концентраций доноров и акцепторов кремнии. На примере кремния, легированного бором и галлием компенсированного фосфором, показано, что метод являете эффективным и экспрессным в диапазоне концентраций основно примеси 1015-1017 см~3 и компенсирующей примеси - 1012-]()14 см"3.

2. Разработан и опробован метод бесконтактного измерения времен релаксации примесной фотопроводимости при микроволново напряжении смещения, позволяющий определять времена вплоть л 10*9 с в интервале температур 80 - 4,2 К.

Ь. На примере алмаза, легированного бором, показано, что сарактеристики примесного болометрического фотоответа можно 1спользовать для определения произведения подвижности свободных юсителей заряда в полупроводниках на время их жизни.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на: X Всесоюзной конференции по физике полупроводников ( Минск, 1985г), <11 Всесоюзной конференции по физике полупроводников Киев, 1990г.), V Международной конференции по мелким примесям в юлупроводниках (Лондон, 1990г.), I Российской конференции по физике полупроводников (Нижний Новгород, 1993г.), 22 Международной конференции по физике полупроводников (Ванкувер, Канада, 1994г.), Международном симпозиуме по исследованию полупроводниковых триборов (Шарлоттсвиль, США, 1993г.), III Международной конференции по новым технологиям и научным достижениям в ^следовании алмаза (Гейдельберг, Германия, 1992г.), X Международной сонференции по центрам с мелкими уровнями в полупроводниках Беркли, США, 1994г.), на научных семинарах ИРЭ РАН и ФИРАН ш. П.НЛебедева.

Зубликацни. По материалам диссертации опубликовано 25 работ, :писок которых приведен в конце автореферата.

Эбъем и структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, 4 лав и Заключения, содержит 2.1Ц- страниц, включая S2 рисунка 1 библиографию из 420 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертации, ¡формулирована ее цель и задачи, научная новизна и практическая ;начимость полученных в работе результатов, ■ кратко изложено удержание глав.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ излагаются основные положения каскадно теории захвата носителей на притягивающие примесные центры полупроводниках [1,2], приводятся основные сведении о структуре зон спектре возбужденных состояний примесей III и V групп алмазоподобных полупроводниках - кремнии, германии и алмазе [3 дается обзор имеющихся в литературе работ, связанных с проблеме долгоживущих возбужденных уровней примесей [4-7].

Основным содержанием ВТОРОЙ ГЛАВЫ ("АЛМАЗ") являете описание нового явления - прыжковой фотопроводимости г долгоживущим возбужденным состояниям примесей в постоянно электрическом поле, обнаруженного в сильно легированном компенсированном алмазе [Al - A3, Al 5, А16, А19].

Исследовались кристаллы полупроводникового алмаз синтезированного в условиях высокого давления и температур! Легирование образцов примесями бора и азота проводилось в процеа синтеза. Достигнутые в последнее время успехи в технологии синте: алмаза уже позволили использовать этот уникальный по свои физическим свойствам материал при создании устройств твердотельнс электроники (см., например,[8]). Исследование фотоэлектрически свойств синтетических алмазов, легированных бором, представлж научный и практический интерес в связи с тем, что примесь бо] обладает высокой растворимостью, ей соответствует достаточ! глубокий уровень (с энергией ионизации Ер370 мзВ), а сильж взаимодействие с оптическими фононами может обеспечива субнаносекундные времена примесного фотоответа. До недавне времени примесная фоточувствительность полупроводникового алмаза бором исследовалась в основном при достаточно низких температур) (< 150 К) (см., например,[9]). Однако, бор в алмазе даже при комнатн< температуре слабо ионизован. Поэтому представляло интер исследование примесной фоточувствительности алмаза высокотемпературной области, вплоть до комнатной температуры.

В главе приводится описание методов определения параметров ¡разцов алмаза, использованных в работе. В отобранных для следований кристаллах с концентрацией бора N0=1- 10*9 см"3 и шпенсацией 10-90% электропроводность в диапазоне температур 370 - 90 К определяется двумя механизмами: при высоких температурах -юводимостью по валентной зоне, при низких - прыжковой гаводимостью по основному состоянию бора. Показано, что величина >ыжковой проводимости экспоненциально зависит от среднего ^стояния между акцепторами, а характерный размер волновой /нкции основного состояния бора в алмазе составляет ~ 10 А [А17, 18].

Исследовалась примесная фоточувствительность образцов в [апазоне температур 370 К - 90 К. Изучались температурные А£ (АГ-менение проводимости образца) и спектральные зависимости ¡тоответа. Показано, что при высоких температурах Т>~200 К »имесная фоточувствительность определяется болометрическим )фектом и фотопроводимостью за счет свободных дырок [А21, А23]. зоснована и экспериментально подтверждена возможность пользования характеристик примесного болометрического фотоответа я определения произведения подвижности свободных носителей ряда на их время жизни. Это позволило оценить времена жизнн т ободных дырок в алмазе, которые в исследованных кристаллах малы с 10"Юс), и определение их другими методами является достаточно ожнон задачей. Показано, что т обратно пропорционально нцентрации компенсирующей примеси, а коэффициент захвата дырок и комнатной температуре ~ 10"6 см^/с, что соответствует сечению хвата 10*13 См2_ Инерционность фотоболометрического ответа ставляла ~ 10"2-10"3 с, поэтому используя относительно высокие стоты модуляции возбуждающего излучения, можно было подавить лометрический ответ и исследовать фотопроводимость (ФП).

При исследовании примесной ФП алмаза оказалось, что в носительно слабо легированных образцах (И0 < см"3) результаты

м ■ч

10'

Рис.1. Температурные зависимости фотопроводимости АБ(1,2) и темновой проводимости 2(3,4) алмаза, сильно (1,3) и слабо (2,4) легированного бором.

103/Т, Л"

соответствуют ФП, обусловленной свободными дырками (рис.1,кривая 2).

В сильно легированных (N0 > 10*8 см"3) и компенсированных кристаллах алмаза было обнаружено, что температурные и спектральные зависимости ФП имеют совершенно аномальный вид и резко отличаются от зависимостей в слабо легированных образцах (рис 1). Квазистационарная фотопроводимость за счет свободных дырок наблюдается только вблизи комнатной температуры (участок III на кривой 1, рис.1). При понижении температуры AZ экспоненциально возрастает (участок II рис.1). При этом в сильно легированных и компенсированных образцах фотоответ увеличивался на три порядка. Энергия активации Еа на участке экспоненциального роста ответа при увеличении энергии кванта h© возбуждающего излучения периодически изменялась, принимая значения близкие к 130 или 170 мэВ. ФП экспоненциально возрастает при понижении Т также и при внутрицентровом фотовозбуждении (hco=347 мэВ), что совершенно не

оогветствует фототермическому процессу, как в случае слабо егированиого алмаза [11, 12], [А2].

Спектральная зависимость фотоответа в' сильно легированных бразцах имеет осциллирующий характер с периодом,, Соответствующим нерши оптического фонона hmT0 ~ Л65/toBv При. энергиях квантов, оответствующих захвату дырок в состояние с энергией ионизации 70 мэВ с испусканием оптических фононов, наблюдаются максимумы ютоответа. Минимумы фотоответа, как и в слабо легированных ристаллах, соответствуют фононньш , осцилляциям, " обусловленным ысокими возбужденными состояниями, • отстоящими по энергии от сновного на 305 и 347 мэВ [А15, А16], [10].

При исследовании кинетики ФП в сильно легированных образцах ыло установлено, что характерные времена фотоответа -с* намного ревышают времена жизни свободных дырок. При hco, соответствующих нергии активации ФП Еа~130 мэВ, значение т* составляло = 40 не, а ри Еа=170 мэВ - х* — 200 не при Т=90 К, в то время как время жизни вободных дырок, по нашей оценке,не превышало 1 пс. При сравнении емпературных зависимостей фотоответа и темновой проводимости казалось, что экспоненциальный рост ФП при понижении Т роисходит в области температур, где темновая проводимость пределяется прыжковым механизмом (рис.1).

Возрастание на несколько порядков времени релаксации ФП, резкое зменение спектральных и температурных зависимостей фотоответа при величении легирования и компенсации в образцах алмаза не может ыть объяснено ФП за счет свободных носителей заряда.

Для объяснения наблюдаемых явлений предложена модель ФП, снованная на эффекте накопления носителей на долгоживущих озбужденных состояниях примесей.

Суть предложенной модели ФП состоит в следующем. Дырки, озбужденные светом в валентную зону или высокие возбужденные эстояния примеси, захватываясь на глубокие возбужденные состояния,

увеличивают заселенность этих уровней. Изменение заселенност возбужденных состояний примесей приводит к возрастанию прыжково проводимости по этим глубоким возбужденным состояниям. Величш такой фотопроводимости определяется концентрацией носителей ь возбужденных состояниях и вероятностью прыжка носителя. Эп вероятность должна экспоненциально зависеть от боровского радиус орбит носителя [13] и для возбужденного состояния может быть намно! выше, чем для основного.

Вызванное светом изменение проводимости по возбужденны состояниям примесей может превысить фотопроводимость в зо} свободных носителей заряда лишь при значительном изменен« заселенности возбужденных уровней по сравнению с концентрацис фотодырок в валентной зоне. Это возможно, если время жизни дырок возбужденных состояниях г* много больше времени жизни ссободнь носителей заряда т.

Модель прыжковой ФП, основанная на эффекте накоплен! носителей на долгоживущих возбужденных состояниях примесе объясняет наблюдаемые на опыте аномальные температурив зависимости фотопроводимости в сильно легированных образцах.

Действительно, при низких температурах, когда термический выбр< носителей с глубоких возбужденных состояний мал, а их заселенное' определяется балансом между захватом дырок из валентной зоны ш более высоких возбужденных состояний и релаксацией в основш состояние, прыжковая фотопроводимость по этим глубоким уровш практически не зависит от температуры (участок I кривой 1 на рис. 1). повышением температуры заселенность долгоживущих возбужденнь состояний начинает падать вследствие термической ионизации и температурной зависимости наблюдается экспоненциальный сп фотоответа с энергией активации, соответствующей энергии ионизащ этих уровней (участок II кривой ! на рис.1). Приведенный в рабо расчет показывает, что температура, при которой должен начинать экспоненциальный спад прыжковой ФП, определяется энерги

ионизации возбужденного уровня Ев, по которому происходит 1роводимость, и отношением времен жизни носителей в.валентной зоне \ на этом возбужденном уровне:

• Ев

кТ* > Ь^ут*/^)* (1)'

де Nv- эффективная плотность состояний, NK - концентрация :омпенсирующей примеси.

При достаточно высоких температурах прыжковая фотопроводимость перестает быть доминирующей и фотоответ тределяется проводимостью за счет свободных дырок (участок III на

1ИС. 1).

Наблюдаемые в эксперименте два значения энергии активации ФП, :ериодически сменяющие друг друга в зависимости от hco, указывают а то, что прыжковая ФП осуществляется по одному из двух озбужденных состояний примеси бора с энергией ионизации ~ 130 и 170 эВ , времена жизни носителей на которых составляют оответственно 40 не и 200 не. Период изменения Еа приблизительно

оответствует энергии hcoT0. Это обстоятельство позволяет заключить, го захват свободных дырок на долгоживущие уровни происходит с спусканием оптических фононов. Рассчитанное по (1) значение Т* для гих двух уровней хорошо согласуется с экспериментом.

Спектральная зависимость фотоответа в сильно легированных и эмпенсированных образцах объясняется участием в процессе рыжковой ФП тех же двух возбужденных долгоживущих уровней с иными т*.

В предлагаемой модели прыжки носителей, находящихся п )збужденных состояниях, происходят на ионизованный атом основной зимеси. Вероятность прыжка может быть достаточно велика лишь в >м случае, если концентрация ионизованных центров, равная шцентрации компенсирующей примеси NK, велика. Прыжковая ФП

должна экспоненциально зависеть от расстояния между ионизованным! атомами основной примеси. В. работе показано, что определить эт) зависимость из экспериментальных данньк можно путем сравнение амплитуд квазистационарных ответов прыжковой ФП и ФП за счет свободных дырок в образцах с различными Из экспериментальны? результатов установлено, что прыжковая ФП действительно экспоненциально зависит от (Г^)-^ а характерный боровский радиус возбужденных состояний, оцененный из этих зависимостей, оказываете порядка 20 А.

Таким образом, предложенная модель прыжковой ФП вполне удовлетворительно объясняет аномальную ФП в сильно легированных \ компенсированных кристаллах алмаза. Состояния с энергиям! ионизации 130 и 170 мэВ лежат значительно ниже хорошо известных и: спектров поглощения и ФП легированного бором алмаза состоянт серии Р3/2 [3]. Слабое оптическое поглощение в области энергий околс 200 мэВ наблюдалось ранее только в сильно легированном алмазе [15] что указывает на то, что оптические переходы между основным и этим! возбужденными состояниями являются "запрещенными". На это ж< указывает большое время жизни дырок в этих состояниях. Оба эти? обстоятельства свидетельствуют о том, что эти возбужденные и основно( состояния имеют одинаковую четность, а их происхождение связано сс спин-орбитальным расщеплением основного состояния.

Основным содержанием ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЫ ("КРЕМНИЙ") являете описание и анализ обнаруженных в работе новых явлений, связанных < накоплением неравновесных носителей заряда на долгоживущиз возбужденных состояниях примесей и проявляющихся в сильж легированном кремнии [А5-А11, А13, А14, А20, А22, А25 ]: прыжковой фотопроводимости в микроволновом электрическом поле; медленной релаксации инфракрасного поглощения, индуцированноп фотовозбуждением полупроводника;

шфракрасного поглощения при энергиях кванта, меньших энергии юнизации примеси. • . ■

Эти физические явления были обнаружены .при создании жспрессных методов диагностики кремния, предназначенного для :оздания высокочувствительных охлаждаемых примесных [ютосопротивлений.

В работе использовались образцы кремния, легированного лементами III и V групп В, Ga, In, As, Р, Sb, Bi в процессе »естигельной зонной кристаллизации. Приводится описание методов шределения концентраций примесей, использованных в работе. )писывается методика контроля примесного состава образцов по [нтенсивности донорно-акцепторной люминесценции. Показано, что по штенсивности донорно-акцепторной люминесценции можно быстро щенивать произведение концентраций доноров и акцепторов в кремнии. 1а примере кремния, легированного бором и галлием и омпенсированного в заданной концентрации фосфором в процессе ¡ейтронного трансмутационного легирования, показано, что метод вляется эффективным и экспрессным в диапазоне концентраций сновной примеси No=(10l5 - 1()17) см"3 и компенсирующей примеси }К=(Ю12- ю14)см-3 [А12].

Для определения времени релаксации примесной ФП была создана становка, использующая нерезонансный СВЧ метод, позволивший змерять времена фотоответа вплоть до 1 не в широком интервале емператур [A4]. Образцы размещались в замкнутом торце 8-мм олновода, в который вводилось излучение диода Ганна (37 ГГц) и озбуждающее излучение СО (5,4-5,7 мкм ) или CÖ2 (10,6 мкм) лазеров, юдулированное с частотой 7 Гц - 10 МГц. Изменение проводимости бразцов при фотовозбуждении вызывало модуляцию мощности икроволнового (МКВ) излучения, и эта модулированная составляющая ¡икроволнового фотоответа исследовалась в зависимости от емпературы (5 - 80 К), частоты модуляции возбуждения и его нтенсивности.

Для иллюстрации возможностей метода приводятся экспериментальные, даннью исследования температурных зависимостей времен релаксации и амплитуды ФП в МКВ электрическом поле образцов кремния, относительно слабо легированного (<1()15 см"3) примесями бора и галлия и компенсированного фосфором. Результаты объясняются в рамках теории каскадного захвата неравновесных носителей заряда на притягивающие примесные центры [2] и согласуются с результатами экспериментов при постоянном напряжении смещения, полученными другими авторами (см., например, обзор [2]).

При исследовании сильно легированного кремния (>1()16 см-3) было обнаружено, что в микроволновом электрическом поле фотоответ имеет две компоненты: быструю (с временем релаксации, соответствующим времени жизни свободных носителей заряда) и медленную, характерные времена т* которой составляют от нескольких долей до нескольких единиц миллисекунд. Медленная компонента примесной ФП при микроволновом напряжении смещения проявляется в кремнии, легированном почти всеми примесями III и V групп: In, В, Р, Sb и As (рис.2).

Примеси висмут и галлий являлись исключением: в кремнии, легированном этими примесями, МКВ ФП имела быстрые времена ответа, соответствующие ФП за счет свободных носителей заряда. Установлено, что температурный интервал, в котором медленная компонента (сплошные линии на рис. 2) доминирует над ФП свободными носителями (пунктирные линии на рис. 2), определяется как видом примеси, так и ее концентрацией, а также содержанием компенсирующей примеси. Различие между медленной компонентой ФП и ФП, обусловленный свободными носителями заряда, возрастает с понижением температуры и тем больше, чем выше концентрация как основной, так и компенсирующей примесей. При низких температурах это различие могло достигать трех порядков. Амплитуда медленной компоненты фотоответа насыщается с увеличением интенсивности возбуждения и при больших уровнях возбуждения быстрая компонента

¡плотные линии) и постоянном (пунктир) напряжении смешения в ремнии, легированным указаными примесями в концентрации Н0>Ю16см-3

ачинает преобладать.

ремена релаксации х* определялись как при импульсном возбуждении, ж и по амплитудно-частотной зависимости ФП. Установлено, что х* зменяется слабо при изменении концентрации как основной, так и омпенсирующей примеси. Однако оно зависит от химической природы ж основной, так и компенсирующей примесей [А5 - А8].

Для объяснения наблюдаемых явлений мы предположили, что ричиной возникновения медленной компоненты МКВ ФП является акопление фотоносителей на долгоживущих возбужденных уровнях

примесей. Прямое участие долгоживущих состояний примесей в наблюдаемых явлениях подтверждается отсутствием медленной релаксации МКВ ФП в случае примесей ва и Вк Галлий и висмут в кремнии являются "выделенными" примесями, т.к. быстрая внутрицентровая релаксация неравновесных носителей на них может происходить за счет испускания оптического фонона [3]. Энергии возбужденных состояний В, 1п, Р, БЬ и Аб лежат вне области энергий оптических фононов, и носители заряда при релаксации могут попадать на долгоживущие возбужденные уровни.

Для объяснения экспериментальных результатов в работе предложена модель прыжковой поляризационной фотопроводимости н микроволновом электрическом поле [А 10]. В основе ее лежит модель равновесной прыжковой проводимости в низкочастотном электрическом поле [14].

Равновесная поляризационная проводимость возникает I легированном и компенсированном полупроводнике вследствие изменения дипольного момента пар ионизованных атомов основной V компенсирующей примесей, индуцированного переменный электрическим полем. В наших экспериментах частота электрического поля была более, чем на 6 порядков выше, чем в [14]. При такш частотах вклад в поляризационную проводимость могут давать толькс ближние пары. В случае примесного возбуждения основной вклад £ поляризационную ФП дают прыжки носителей заряда межд] возбужденным и ионизованным атомом основной примеси. Так кап боровский радиус а* возбужденного состояния больше радиуса основного состояния примеси, то проводимость при примесно}» возбуждении будет превышать равновесную. В случае примесногс фотовозбуждения проблема сводится к тому, могут ли и в како.\ количестве образовываться такие ближние пары. Рассмотрим ситуации для полупроводники с дырочной проводимостью.

Накопление носителей на долгоживущих возбужденных состояния; происходит в результате захвата их как на изолированные ионь

основной примеси, так и на диполи. Носитель, захваченный в дол го живущее возбужденное состояние одиночного центра , не может дать сколь либо существенный вклад в поляризационную проводимость из-за большой удаленности ионизованных центров. Процессы фотоионизации и захвата являются случайными, поэтому при малом уровне возбуждения вероятность образования близких пар, состоящих из возбужденного атома и иона основной примеси, мала. При захвате на шполи возбужденные атомы локализуются вблизи ионов компенсирующей примеси, образуя положительно заряженные пары. И в этом случае непосредственно после захвата возбужденный атом примеси достаточно удален от ионизованного. Однако, электростатическое тритяжепие между изолированными отрицательно заряженными ионами эсновной примеси и положительно заряженными парами приводит к гому, что отрицательный ион "дрейфует" к положительно заряженному комплексу. Дрейф происходит за счет прыжков электронов между атомами основной примеси. Если время дрейфа не превышает :ущественно время жизни возбужденных атомов, то в результате эбразуются комплексы-тройки атомов, состоящие из возбужденного и ионизованного атомов основной примеси и иона компенсирующей лримеси.

Проведенный з работе расчет показывает, что концентрация таких гроек-комплексов при температурах, когда термической ионизацией юзбужденных примесей можно пренебречь, равна:

Ы*+. = С-0-т*/(1+хм/т*) (2),

1 определяется:

юлей рекомбинационного потока носителей, которые захватываются на щполи:

а(+-)Н(+-)+ос(-М-) '

где Ы(-), Ы(+-) - концентрации одиночных и дипольных центров захвата, а(-), а(+-) - соответствующие коэффициенты захвата; проводимостью аПр в постоянном электрическом поле по основному

состоянию примеси:1

)

тм= е/(4я апр) ~ ехр(к-гСр /а) (3),

4

где гСр = (^лЫо)"!^ к . параметр "протекания" [13], е -диэлектрическая проницаемость;

временем жизни носителей на возбужденном состоянии г* и скоростью фотовозбуждения в.

Величина поляризационной прыжковой ФП определяется выражением [А10]:

_ £ /а\5 Г(13/2)

~2гср2' 510-13 " г> ' 213/2 >■

Из (4) видно, что концентрация троек - комплексов (2)

определяет функциональные зависимости ауу от скорости фотовозбуждения, концентраций основной и компенсирующей примесей и температуры.

Апробация модели была выполнена для большой серии образцов кремния, легированного бором в концентрации Ыо=1015 - см_3 и заданной концентрации фосфора Мк=1014 см-3, а также в серии образцов с заданной концентрацией бора И0=3,5 см"3 и

переменной концентрацией фосфора Ык= 10^2 - ш14 см'З. Примесь бора в кремнии является наиболее "модельной" для наших исследований. Бор - самый мелкий акцептор в кремнии, и поэтому концентрация скомпенсированных атомов бора соответствует концентрации фосфора. Хаотическое распределение бора обеспечивается его высоким (0,9) коэффициентом распределения.

Компенсирующий фосфор вводился в процессе облучения тепловыми нейтронами и последующего отжига. Незначительное поглощение нейтронов кремнием также обеспечивает хаотическое распределение фосфора.

Установлено, что зависимость амплитуды медленной компоненты МКВ ФП линейна при малых уровнях фотовозбуждения и насыщается, когда концентрация возбужденных атомов превышает концентрацию компенсирующей примеси. В соответствии с моделью это означает, что при таком уровне фотовозбуждения создается максимальная концентрация "троек" атомов, определяющих прыжковую ФП, т.к. вблизи каждого иона компенсирующей примеси локализованы возбужденный и ионизованный атомы основной примеси, и дальнейшее увеличение возбуждения не должно приводить к возрастанию с%.

В предлагаемой модели зависимость от концентрации

компенсирующей примеси определяется долей рекомбинационного потока С неравновесных носителей заряда, которые захватываются на диполи (2). Показано, что С(1ЧК) можно определить из температурных зависимостей ФП, обусловленной свободными дырками, в образцах с различным Ык. Установлено, что в соответствии с моделью амплитуда медленной компоненты МКВ ФП ~ С(ИК).

Скорость образования "троек" атомов определяется <тПр ,т.е.

концентрацией основной примеси И0. Было установлено, что в образцах с Ык=1()14 см-3 и переменной N0 при низких температурах (5 К) амплитуда медленной компоненты МКВ ФП слабо зависит от концентрации основной примеси, если N0 >2,7-1016 см_3, а при меньшей N0 - экспоненциально падает с ростом среднего расстояния между атомами основной примеси. Такая зависимость следует из соотношений (2) и(3) и определяется соотношением между т* и тм.

Зависимости медленной компоненты МКВ ФП от температуры в образцах с Ы0> З-Ю^ см_3 имеют одинаковый вид: слабая зависимость ФП в области низких Т и экспоненциальный спад при Т > 15 К. Согласно модели, экспоненциальный спад связан с термической

ионизацией возбужденного уровня. Определенная по термической энергии активации энергия ионизации возбужденного состояния примеси бора в кремнии составляет 23 мэВ и совпадает с энергией ионизации наинизшего возбужденного состояния примеси 1 S(T7+), образованного за счет спин-орбитального расщепления.

Проведенное сравнение показывает, что предложенная модель прыжковой поляризационной ФП в микроволновом электрическом поле хорошо согласуется с экспериментальными результатами.

Естественно было предположить, что если времена жизни носителей на возбужденных состояниях совпадают с временами релаксации МКВ ФП и столь велики (~ 10"3 с), то при достаточно большом уровне примесного фотовозбуждения можно заметную долю всех атомов основной примеси перевести в возбужденное состояние. При этом в спектре поглощения возбужденного кристалла должно появиться дополнительное поглощение, соответствующее спектральному положению долгоживущих возбужденных уровней.

Однако, в спектральных экспериментах всегда неизбежно присутствует фоновое излучение комнатной температуры, попадающее на кристалл от теплых частей криостата. Максимальный поток квантов фонового излучения приходится на область энергий, соответствующих максимальной примесной чувствительности кремния, легированного большинством примесей III и V групп. Таким образом, в находящихся под действием фона образцах определенная доля атомов основной примеси находится в возбужденном состоянии. Действительно, при исследовании спектров поглощения в условиях фонового возбуждения было обнаружено поглощение в ИК области спектра при энергиях, меньших энергии ионизации основного состояния примеси, что позволило определить энергии ионизации долгоживущих возбужденных состояний некоторых примесей в кремнии.

Вместе с тем фон является мощным источником инфракрасного излучения, интенсивность поглощения которого должна зависеть от

заселенности долгожнвущнх возбужденных состояний примесей. Воздействие модулированного примесного возбуждения на образец кремния приводит к модуляции заселенности долгоживущих возбужденных состояний примесей, а следовательно, и к модуляции поглощения фонового излучения возбужденными примесями. Для эбнаружения такого индуцированного поглощения исследуемый образец кремния возбуждался излучением лазера, модулированным с частотой Р = 10 - 2-105 Гц [А8]. Для регистрации излучения за образцом располагалось фотосопротивление ФС, перед которым помещался шщитный фильтр, предотвращающий попадание возбуждающего шерного излучения на приемник. Регистрировался переменный сигнал £отоприемника на частоте возбуждающего излучения. Для выделения шределенной спектральной области можно было размещать :ветофильтры как за образцом, так и перед ним. Было обнаружено [А13, \14, А25], что действительно, при примесном фотовозбуждении >бразцов легированного кремния, возникает отклик фотосопротивления, юответствунмций увеличению поглощения в образцах кремния. Величина отклика ФС достигала значений, превышающих на 3-4 юрядка уровень шумов, и зависела от интенсивности возбуждения, типа [ концентрации примеси, чувствительности приемника. При (сследовании зависимости фотоответа ФС от частоты модуляции 1злучения, возбуждающего образцы легированного кремния, было становлено, что характерные времена релаксации индуцированного юглощения близки к временам релаксации МКВ ФП в тех же образцах.

Использование различных типов фотосопротивлений и фильтрации (злучения, проходящего на приемник, позволило определить, что для римесей мышьяка и бора фоновое излучение при примесном ютовозбуждении образцов наиболее эффективно поглощается в иапазоне энергий кванта 20 - 35 мэв. Приведенные результаты озволяют сделать вывод, что поглощение фонового излучения омнатной температуры, индуцированное примесным возбуждением

образцов кремния, происходит на долгоживущих возбужденных примесных атомах.

Спектральные исследования [А13, А14] проводились с помощью фурье-спектрометра. Исследовались спектры поглощения образцов кремния, легированного бором, мышьяком, фосфором и сурьмой в диапазоне энергий квантов 10 - 150 мэВ. Было установлено, что в кремнии, легированном бором в концентрации ~ 1016 - 1017 см"3, а также в кремнии, легированном мышьяком в концентрации 4,5-10*6 -3-1017 см-3, спектры поглощения имеют ступенеобразный вид. Длинноволновая граница поглощения соответствует 22 мэв для примеси бора и 32 мэВ для примеси мышьяка и совпадает с энергией ионизации наинизших возбужденных состояний этих примесей в кремнии: 1S(F7+) для бора и 1Б(Г5,ГЗ) для мышьяка, образованных за счет спин- и долин-орбитального расщепления [3].

В образцах, легированных фосфором и сурьмой, в исследованном интервале энергий квантов наблюдались только сильные линии поглощения, связанные с переходами из основного состояния примесей в возбужденные состояния серии F Энергии ионизации наинизшегс возбужденного уровня Ев в кремнии с сурьмой и фосфором попадают н область спектра этих переходов и, естественно, переход и: долгоживущего состояния в зону проводимости не может быть обнаружен на фоне этого сильного поглощения. Тем не менее отсутствие дополнительного поглощения в области энергий, меньши> Ев, подтверждает справедливость вывода, что долгоживущими являюта наинизшие возбужденные состояния примесей.

Таким .образом, установлено, что у ряда примесей III и V групп i кремнии существуют долгоживущие (0,5 - 8 мс) возбуждённы! состояния. Они проявляются в прыжковой фотопроводимости 1 микроволновом электрическом поле, спектрах и кинетик! индуцированного инфракрасного поглощения.

3 ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ ("ГЕРМАНИЙ") на примере примеси мышьяка в •ермании показано, что прыжковая фотопроводимость в МКВ шектрическом поле, связанная с эффектом накопления носителей !аряда на долгоживущем возбужденном уровне примеси, является общим 1влением, которое наблюдается в достаточно сильно легированных шмазоподобных полупроводниках [А24].

Выбор донорной примеси в германии обусловлен следующими )бстоятельствами. Спин-орбитальное расщепление в алмазе и кремнии гевелико и Г7+ - возбужденное состояние акцепторов в этих юлупроводниках оказывается в запрещенной зоне и является 1аинизшим возбужденным состоянием. В германии же спин-орбитальное гасщепление велико - 290 мэВ , поэтому Г7+ - возбужденные состояния, >бразованные за счет спин-орбитального взаимодействия, должны юпадать в валентную зону [3] и не могут участвовать в процессе )екомбннации свободных носителей. Но в случае доноров ситуация в :ремнии и германии аналогична, поэтому можно было ожидать, что и в тегированном германии состояние 18(Г5) окажется также юлгоживущим. В сильно легированном германии накопление носителей т долгоживущем возбужденном состоянии примеси должно приводить к юявлению поляризационной прыжковой фотопроводимости.

Наиболее подходящей для наблюдения прыжковой ФП в германии [вляется примесь мышьяка, имеющая наибольшую энергию ионизации 4,18 мэВ и долин-орбитальное расщепление 4,24 мэВ [3]. Действительно, величина прыжковой ФП в микроволновом »лектрическом поле сильно зависит от соотношения боровских радиусов (олгоживущего и основного состояний примеси, т.е. от их энергии юнизации. Поскольку энергии ионизации возбужденных состояний Г5 юиоров V группы в германии одинаковы (-10 мэВ [3]), следует выбрать (онор с минимальным боровским радиусом основного состояния, т.е. с максимальной энергией ионизации.

Исследовался примесный фотоответ образцов германия, легированных Ая в концентрациях 1,6-1014 см-3 и ю16 См"3, содержащих компенсирующие акцепторы в концентрациях порядка 1013 см--3. Изучались зависимости фотоответа в постоянном и микроволновом электрических полях от частоты и интенсивности возбуждающего примесного излучения и температуры (2,2 - 15 К).

Было установлено, что в более сильно легированном германии проявляется медленная (т*~ 30 мкс) компонента МКВ ФП. Амплитуд; медленной компоненты при 2,2 К почти на два порядка превышает ФП обусловленную свободными фотоэлектронами, а характерное время т* по крайней мере, на три порядка превышает время жизни свободны? электронов. Как и в кремнии, МКВ ФП насыщалась при увеличена уровня фотовозбуждения выше некоторого предела, а повышенж температуры вызывало падение МКВ фотоответа.

Результаты, полученные для легированного германия, качественнс согласуются с предложенной моделью прыжковой МКЕ фотопроводимости. Обнаружение явления поляризационной прыжково! ФП в германии подтверждает существование долгоживущш возбужденных состояний примесей в алмазоподобных полупроводниках.

В заключение следует отметить, что долгоживущие глубоки! возбужденные состояния примесей в алмазоподобных полупроводниках обнаруженные в настоящей работе, проявляются в алмазе, кремнии 1 германии при различной концентрации примесей и в разных области; температур. Это связано прежде всего с различным масштабом энергий особенностями зонной структуры и энергетического спектра примесей этих полупроводниках. Происхождение этих возбужденных состояни: связано с долин-орбитальным или спин-орбитальным расщепление! основного состояния примесей. Таким образом, можно ожидать, что и других полупроводниках со сходной зонной структурой существую

;олгоживущие глубокие возбужденные состояния примесей, влияющие ta неравновесные электронные процессы.

J ЗАКЛЮЧЕНИИ сформулированы основные результаты, полученные в иссертации:

. Разработаны методы диагностики алмазоподобных полупроводников: метод определения произведения концентраций доноров и акцепторов кремнии по донорно-акцепторной люминесценции, бесконтактный микроволновый метод измерения времени релаксации римесной фотопроводимости, позволяющий определять значения ремен вплоть до 1 не в широком диапазоне температур, метод определения произведения подвижности носителей заряда на их ремя жизни, основанный на исследовании примесного ютоболометрического эффекта и апробированный на примере алмаза, егированного бором.

.Установлено, что у примеси бора в алмазе существуют долгоживущие нубокие возбужденные состояния с энергиями ионизации 130 и 70 мэВ и временами жизни дырок на этих состояниях 40 не и 200 не оответственно.

[оказано, что накопление дырок на этих долгоживущих возбужденных остояниях обуславливает возникновение прыжковой фотопроводимости о этим возбужденным состояниям. Такая прыжковая фотопроводимость роявляется в сильно легированном и компенсированном алмазе при остоянном напряжении смещения и на несколько порядков превышает гатопроводимость, обусловленную свободными дырками. . Установлено, что у примесей бора, индия, мышьяка, фосфора и урьмы в кремнии существуют долгоживущие глубокие возбужденные эстояния, время жизни носителей заряда (0,5-8 мс) на которых на ного порядков превышает время жизни свободных носителей, (акопление носителей на этих состояниях в сильно легированном и

компенсировнном кремнии при температурах ниже 20К приводит к преобладанию прыжковой поляризационной фотопроводимости в микроволновом электрическом поле, которая на несколько порядков превышает фотопроводимость, обусловленную свободными носителями заряда. Предложена модель прыжковой поляризационной фотопроводимости, хорошо описывающая экспериментальные результаты. Долгоживущие возбужденные состояния примесей проявляются в медленной релаксации и спектрах инфракрасного поглощения. По энергиям термической активации фотопроводимости и спектрам поглощения определены энергии долгоживущих возбужденных состояний ряда примесей, которые соответствуют энергиям наинизших возбужденных состояний, образованных за счет спин-орбитального и долин-орбитального взаимодействия.

4. На примере примеси мышьяка в германии показано, что при температурах ниже 8К в этом материале преобладает прыжковая поляризационная фотопроводимость в микроволновом электрическом поле, обусловленная накоплением электронов на долгоживущем (30 мкс) глубоком возбужденном состоянии.

5. Долгоживущие глубокие возбужденные состояния примесей в алмазе, кремнии и германии имеют единую природу - расщепление основного сотояния доноров и акцепторов. Различие диапазонов концентраций примесей и областей температуры, в которых проявляются долгоживущие возбужденные состояния, связано с различием энергетических масштабов зонной структуры этих алмазоподобных полупроводников.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

А1. О.И.Смирнова, Э.Э.Годик, А.Г.Гонтарь. Прыжковая фотопроводимость в полупроводниковом алмазе. // ФТП. 1986. Т.20 В.5. С.869-875.

2. О.И.Смирнова, Э.Э.Годик, А.Г.Гонтарь. Долгоживущие вбужденные состояния бора в алмазе. // ФТП. 1987. Т.21. В.7. С.1278-281.

3. О.И.Смирнова, Э.Э.Годик, А.Г.Гонтарь. О механизмах отопроводимости полупроводникового алмаза, легированного бором. // езисы II Совещания по физике и технологии широкозонных злупроводников. Махачкала. 1986. С.206.

4. Алтухов И.В., Покровский Я.Е., Синие В.П., Смирнова О.И. есконтактный СВЧ метод исследования кинетики примесной отопроводимости в кремнии. // ФТП. 1990. Т.24. В.6. С. 1134-1138.

5. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Релаксация примесного «буждения в кремнии, легированном примесями III и V групп. // исьма в ЖЭТФ. 1990. Т.51. В.7. С. 377-379.

6. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Релаксация примесного >збуждения в легированном кремнии. // Тезисы XII Всесоюзной энференции по физике полупроводников. Киев. 1990. С.5.

7. Ya.E.Pokrovskii, O.I.Smirnova. Relaxation of extrinsic excitation in Si )ped with III and V group impurities. // Proceedings of the Fourth ternational Conference on Shallow Impurities in Semiconductors. London )90. P. 271-280.

8. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Медленная релаксация >збужденных состояний акцепторов в кремнии. // Письма в ЖЭТФ. )91. Т.54. В.2. С.100-103.

9. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Высокочастотная прыжковая отопроводимость по возбужденным состояниям примеси бора в эемнии. // ЖЭТФ. 1992. Т. 102. С.660-669.

10. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Модель высокочастотной эыжковой фотопроводимости в легированном кремнии. // ЖЭТФ. 1993. .103. С.1411-1420.

11. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Метастабильные возбужденные >стояния примесей в кремнии. // Известия АН. Серия Физическая. )94. Т.58(5). С.59-66.

А12. Я.Е.Покровский, О.И.Смириова, Н.А.Хвальковский. Определени концентрации примесей в кремнии по интенсивности донорнс акцепторной люминесценции. // Тезисы I Российской конференции п физике полупроводников. Нижний Новгород. 1993. С.214. А13. Ya.E.Pokrovskii, O.I.Smimova, N.A.Khvalkovskii. Longliving excite states of impurities in Si. // Proceedings of 22 International Conference о the Physics of Semiconductors. Vancouver, Canada. 1994. P. 109-112. A14. Ya.E.Pokrovskii, O.I.Smirnova, N.A.Khvalkovskii. Longliving excite states of impurities in Si. // Solid State Communication. 1995. V.93(5 P.405-408.

A15. O.I.Smirnova, A.G.Gontar. Extrinsic photoconductivity spectra с diamond heavily doped with boron. // Solid State Communication. 199! V.93(5). P.458.

A16. O.I.Smirnova, A.G.Gontar. Longliving excited states of boron i diamond. // 22 International Conference on the Physics of Semiconductor; Vancouver. Canada. 1994. P.MO 038.(Abstracts).

A17. О.И.Смирнова. А.Г.Гонтарь. Исследование прыжково проводимости полупроводникового алмаза, легированного бором. / Сверхтвердые материалы. 1993. N1. С.12-29.

А18. O.I.Smirnova, A.G.Gontar. Electrical conduction in boron dope semoconducting synthetic diamond. // Third International Conference on th New Diamond Science and Technology, Heidelberg, Germany. 199^ P. 13.93.

A19. О.И. Смирнова, Э.Э.Годик, А.Г.Гонтарь. Прыжкова фотопроводимость в полупроводниковом алмазе. // X Всесоюзна конференция по физике полупроводников. Минск. 1985. С. 159 (тезисы) А20. Ya.E.Pokrovskii, O.I.Smirnova. Metastable states of donors an acceptors in silicon. // Proceedings of 1993 International semoconductc device research symposium. Charlottesville. USA. 1993. P. 815-818. A21. О.И.Смирнова, Э.Э.Годик, А.Г.Гонтарь. О механизма фоточувствительности полупроводникового алмаза при комнатно температуре. // ФТП. 1985. Т.19. В.4. С.646-650.

.22. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова. Метастабильные возбужденные эстояния примесей в кремнии. // Тезисы докладов I Российской энференции по физике полупроводников. Нижний Новгород. 1993. .85.

23. О.И.Смирнова, Луценко А.Н. Примесная фотопроводимость алмаза, ггированного бором. // Сб. научных трудов ИСМ АН УССР 1олучение, исследование свойств и применение сверхтвердых атериалов". Киев. 1984. С. 170-173.

24. Я.Е.Покровский, О.И.Смирнова, Н.А.Хвальковский. Медленная таксация возбужденного состояния донорной примеси мышьяка в ;рмании. // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т.61. С.609-612.

25. Ya.E. Pokrovskii, O.I.Smirnova, N.A.Khvalkovskii. The influence of jpulation on the lifetime of the Iongliving excited states of impurities in licon. // 18-th International Conference on Defects in Semiconductors, indai. Japan. 1995. P. 133 (abstracts).

итируемая литература.

Lax M. Cascade capture of electrons in solids. // Phys. Rev. 1960. V.119. .1502.

Абакумов B.H., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Захват носителей заряда i притягивающие центры в полупроводниках. // ФТП. 1978. Т. 12. В. 1. . 3.

Ramdas А.К., Rodrigues S. Spectroscopy of the solid-state analogues of e hydrogen atom: donor and acceptors in semiconductors. // Rep. Progr. lys. 1981. V. 44. P. 1287

Мешков C.B., Рашба Э.И. Вероятности безызлучательных переходов в щепторных центрах. // ЖЭТФ 1979. Т. 76. В. 6. С.2206.

Мешков С.В. Безызлучательные переходы в примесных центрах с [астием коротковолновых фононов. // ФТТ.1979. Т. 21. В.4. С.1114. Гантмахер В.Ф., Зверев В.Н., Мешков С.В., Рашба Э.И. Исследование 1гнитопримесных осцилляций в германии. // Известия АН СССР. 1978. 42. N6. С. 1160.

7. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Заселенность и вр& жизни возбужденных состояний мелких примесей в Ge. // ЖЭТФ. 197 Т. 76. В.2. С. 711.

8. Алмаз в электронной технике. // Сборник статей под ред. Кваско В.Б. Москва. Энергоатмоиздат. 1990.

9. The properties of natural and synthetic diamond. // Ed. by J.E.Fie Academic Press. London. 1992.

10. Hardy J.R., Smith S.D. Taylor W. Optical phonon effects in absorpti and photoconductivity of semiconductig diamond. // Proc. Intern. Conf. Physics of Semicond. Exeter. 1962. P. 521.

11. Collins A.T., Lightowlers E.C. Photothermal Ionization and Photc Induced Tunneling in Acceptor Photoconductivity Spectrum Semiconductig diamond. // Phys.Rev. 1968. V.171. P.843.

12. Kogan Sh. M., Lifshits T.M. Photoelectric Spectroscopy method analysis of impurities in semiconductors. // Phys. St. Sol.(a). 1977. V. '. N1. P.ll.

13. Шкловский Б.И., Эфрос А.А. Электронные свойства легированн полупроводников. // Москва. Наука. 1979.

14. Pollak М., Geballe T.M. Low-Frequency Conductivity Due to Hoppi Processes in Silicon. // Phys.Rev. 1961. V.122. P.1742.

15. Halperin A., Nahum J. Some Optical and Electrical Properties Semiconducting Diamonds. //J. Phys.Ch. Sol. 1961. V. 18. P.297.

Подписано в печать 10.11.1995 г. Формат 60x84/16. Объем 1,86 усл.п.л. Ротапринт ИРЭ РАН. Зак.86. Тираж ЮОэкз.