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HL: Halbleiterphysik

HL 4: Diamant

HL 4.10: Talk

Monday, March 17, 1997, 12:45–13:00, H3

Kathodolumineszenzspektroskopie an ionenimplantierten Diamanten — •S. Wahl¹, H. Sternschulte¹, K. Thonke¹, R. Sauer¹, M. Dalmer², C. Ronning² und H. Hofsäss² — ¹Abteilung Halbleiterphysik, Universität Ulm, 89069 Ulm — ²Fakultät für Physik, Universität Konstanz, 78434 Konstanz

Für elektronische Anwendungen ist es wichtig, Diamant n- und p-dotieren zu können. Während die p-Dotierung mit Bor in der Praxis eingesetzt wird, ist die n-Dotierung beim Diamant noch nicht realisierbar. Kandidaten für Donatoren sind u.a. Phosphor und Arsen; ein möglicher Weg der Dotierung ist die Ionenimplantation. Wir berichten über Kathodolumineszenzmessungen an ionenimplantierten Diamanten. Natürliche IIa-Diamanten wurden mit verschiedenen Ionenspezies (B⁺, C⁺, P⁺, As⁺, Na⁺) und mit Energien bis maximal 350 keV und Dosen bis 2· 10¹³cm⁻² implantiert. Die Implantation erzeugt zahlreiche Defekte, die durch Ausheizen nur teilweise beseitigt werden konnten. Ein Beispiel ist das 5RL-Zentrum, das ab einer Temperatur von 1470 K ausgeheilt wird. Die durch die Implantation neu enstandenen optischen Übergänge stehen meistens nicht in direktem Zusammenhang mit der implantierten Spezies. Ausnahme ist die Borimplantation, bei der wir optische Übergänge beobachten, die mit der Bordotierung korreliert sind. Dies sind das sogenannte 4.5 eV-Band und die erstmalig beobachteten Bor-gebundenen Exzitonen in ionenimplantierten Diamanten. Dies bedeutet, daß Boratome substitutionell auf Gitterplätzen eingebaut werden.