A model for As clustering in single crystal silicon is presented that allows for the participation of arbitrary numbers of As ions, electrons, and arbitrarily charged vacancies. From this model the saturation behavior of the concentration of unclustered, electrically active As impurities is derived. It is shown that saturation (or electrical solubility) demands the participation of at least one negative charge in the formation of positively charged clusters, be it electron or negative vacancy. By analysis of our own experimental results and those by other authors, this general cluster model indicates that the participation of exactly one negative charge is the most likely case. In the course of this discussion the equilibrium saturation concentration of electrically active As is deduced from experiment as a function of temperature.

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Relative initial populations of foil-excited hydrogen atoms in the 2p, 3s, 3p, and 3d states are determined by measuring the Balmer-0~ and Lyman-e emissions simultaneously. The data are analyzed by a computer program which takes into account the correlation of both emissions. The results show a dependence on the kind of incident ions: molecular ions give more light and lead to more pronounced excitation of higher angular momentum states than do atomic ions. A possible mechanism to explain this "molecule effect" is discussed qualitatively. A. EinleitungDas Wasserstoffatom nimmt in der Ionenstrahlspektroskopie [1] in verschiedener Hinsicht eine Sonderstellung ein. Da es ein Einelektronensystem ist, k6nnen seine angeregten Zusfiinde und deren mitflere Lebensdauern und Ubergangswahrscheinlichkeiten [2] exakt berechnet werden. Wasserstoff sollte also eine besonders geeignete Testsubstanz ft'lr die Ionenstrahlspektroskopie sein. Auch im Hinblick auf die noch weitgehend ungekl~irte Frage der Ionen-Folien-Wechselwirkung sollte man bei Wasserstoff die besten Aussichten auf einen Erfolg der theoretischen Behandlung erwarten.Diesen Vorteilen stehen experimentelle Nachteile gegentiber. Manche Lebensdauern im Wasserstoff-Termschema, insbesondere die der s-Zust/inde, sind fiir die Messung unbequem grog. Die/-Entartung der Niveaus im reinen (1/r2)-Coulombfeld ftigt einerseits zu dem in der Ionenstrahlspektroskopie sowieso vorhandenen Kaskadenproblem die Komplikation hinzu, daB Uberg/inge mit verschiedenen Lebensdauern sich optisch nicht trennen lassen und verursacht andererseits eine groBe Empfindlichkeit der Niveaus gegeniiber elektrischen Feldern (Starkeffekt): Schon wenige V/cm bewirken z.B. bei den Niveaus der H~-Linie eine megbare Ver/inderung der mittleren Lebensdauern. Will man dies 9*