Abraham, R. J. S. and Shuman, V. B. and Portsel, L. M. and Lodygin, A. N. and Astrov, Yu. A. and Abrosimov, N. V. and Pavlov, Sergey and Hübers, Heinz-Wilhelm and Simmons, S. and Thewalt, M. L. W. (2019) Shallow donor complexes formed by pairing of double-donor magnesium with group-III acceptors in silicon. Physical Review B (99), p. 195207. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevB.99.195207. ISSN 2469-9950.
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Official URL: https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.99.195207#fulltext
Abstract
Magnesium in silicon primarily occupies an interstitial site, where it acts as a moderately deep double donor. It has recently been shown that interstitial magnesium can pair with the substitutional acceptor boron to form a shallow single-donor center. In this work, we demonstrate analogous complexing with the other group-III acceptors Ga, In, and Al. We observe the odd-parity excited states of each shallow donor complex in absorption spectra, from which the ionization energies are obtained. These complexes can localize excitons, and we observe the donor bound exciton transitions of all four centers in photoluminescence spectra. The Mg-acceptor complexes are found to obey Haynes rule, which predicts a linear relationship between donor ionization energy and donor bound exciton localization energy.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/133282/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Shallow donor complexes formed by pairing of double-donor magnesium with group-III acceptors in silicon | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Physical Review B | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevB.99.195207 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 195207 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2469-9950 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | double donors, Silicon, infrared spectroscopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben OptoRob (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems > Terahertz and Laser Spectroscopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Pavlov, Dr. Sergey | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 08 Jan 2020 08:46 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 19 Oct 2021 09:29 |
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