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Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 12: Poster I

HL 12.72: Poster

Montag, 22. März 1999, 14:00–18:00, Z

Untersuchung von phosphordotiertem Silizium mit Elektronspin-Kernspin-Doppelresonanz — •U. Fasol und E. Dormann — Physikalisches Institut und SFB195, Universität Karlsruhe(TH), D-76128 Karlsruhe

Überschreitet die Phosphorkonzentration in einem dotierten Siliziumkristall Nc=3.52 · 1018/cm3, so verhält sich das System metallisch. Unterhalb der kritischen Konzentration handelt es sich um einen Halbleiter. Die durch die Dotierung „überschüssigen“ Elektronen sind an dem Metall-Isolatorübergang bzw. Metall-Halbleiterübergang wesentlich beteiligt, und die Veränderung ihrer Wellenfunktion wirkt sich auf die Hyperfeinwechselwirkung mit den Kernspins des Siliziums aus. So kann mit Hilfe von Elektronspin-Kernspin-Doppelresonanz das Verhalten der Wellenfunktion über den Phasenübergang hinweg beobachtet werden.
Es werden die resultierende Overhauserverschiebung und die longitudinalen Relaxationszeiten der daran beteiligten Siliziumkerne für Phosphorkonzentrationen zwischen N=2.7· 1018/cm3 und 7.3· 1018/cm3 vorgestellt. Diese Ergebnisse werden im Rahmen eines Modelles interpretiert, das von einer wasserstoffähnlichen Wellenfunktion der Störstellenelektronen ausgeht und die Kristallstruktur berücksichtigt.

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