The di‐interstitial in silicon: Electronic properties and interactions with oxygen and carbon impurity atoms

Abstract

This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.New experimental and theoretical results on the silicon diinterstitial (I 2 ) and its interactions with oxygen and carbon impurity atoms in Si crystals are reported. Electronic structure calculations indicate that I 2 has an acceptor and a donor level in the gap, which are close to the conduction and the valence band edges, respectively. Experimental results, which support the theoretically predicted high mobility of I 2 , are discussed. It is argued that mobile I 2 can be trapped by oxygen and carbon impurities. The I 2 O center has a donor level at E v þ0.09 eV. Two absorption bands at 936 and 929 cm À1 are assigned to the local vibrational modes of the I 2 O defect in the neutral and positively charged states, respectively. The binding energy of I 2 O relative to the separated I 2 and O i species is 0.22 eV. The disappearance of the I 2 O complex upon thermal annealing occurs in the temperature range 50-100 8C and is accompanied by the introduction of another defect, which gives rise to two hole emission signals from energy levels at E v þ0.54 and E v þ0.45 eV. It is argued that these levels are related to a complex consisting of interstitial carbon and interstitial silicon atoms (C i I). The stable configurations of the C i I pair have been found.

Robust quasi-ohmic contact against angle rotation in noble transition-metal-dichalcogenide/graphene heterobilayers

“…The PtS 2 and PdS 2 band gaps in the heterostructures will be greater than the current PBE values in HSE, while the band structure of graphene will not change signicantly. 57 The spin orbital effect is not considered because no signicant changes in the band gap or the band structure were observed in any of the monolayers of PtS 2 and PdS 2 , and the band gap has no obvious change and the positions of the CBM and VBM do not move. 17 To distinguish the contribution of each constituent layer more clearly, the energy states originated primarily from graphene are highlighted by red lines.…”

INJECTION ANNEALING OF THE SELF DI-INTERSTITIAL – OXYGEN COMPLEX IN p-TYPE SILICON

“…Для этого требуется пропускание через диод прямого тока достаточно высокой плотности. Так, в [10,20] для такой перестройки использовались плотности тока в интервале 4,8-16 А/см 2 . Как следует из полученных нами результатов, такие токи не только переводили уже имеющиеся бистабильные центры в требуемую конфигурацию, но и обусловливали образование новых бистабильных центров в результате инжекционного отжига комплекса I 2 O. Таким образом, мы не можем установить, какая доля наблюдаемых BH-центров появилась в ходе термического отжига, а какая -вследствие инжекции электронов в процессе его конфигурационной перестройки.…”

“…Именно этим объясняются противоречия по температурам образования бистабильного центра и исчезновения ловушки E v + 0,09 эВ, присутствующие в [9,10,20]. С использованием чисто термического отжига может быть исследована только корреляция между исчезновением центра E v + 0,09 эВ и бистабильной ловушки, находящейся в конфигурации МЕ1, как это показано на рис.…”

“…В [10] выдвинуто предположение о том, что этот центр может быть либо комплексом собственное междоузлие -междоузельный углерод (IC i ), либо комплексом собственное междоузлие -междоузельный бор (IВ i ). В последующей работе [20] считалось, что образование комплекса IC i является более вероятным механизмом отжига I 2 О, тем не менее убедительных свидетельств в пользу указанной гипотезы не получено. Так, в [20] методом ИК-поглощения исследовался отжиг дефекта, ответственного за линию 936 см -1 .…”

“…В последующей работе [20] считалось, что образование комплекса IC i является более вероятным механизмом отжига I 2 О, тем не менее убедительных свидетельств в пользу указанной гипотезы не получено. Так, в [20] методом ИК-поглощения исследовался отжиг дефекта, ответственного за линию 936 см -1 . Было установлено, что в материалах с более высоким содержанием бора и углерода температура изохронного отжига этого дефекта понижается.…”