非晶質のSiO<sub>2</sub>層中に埋め込まれたSiナノ結晶におけるPドナーに関する電子スピン共鳴によって研究した電子状態:水素による不動態化効果

MURAKAMI Kouichi; TSUJIMURA Masatoshi; SHIRAKAWA Ryota; UCHIDA Noriyuki; FUKATA Naoki; FUKATA Naoki

文献

J-GLOBAL ID：200902280536926814 整理番号：09A0910377

非晶質のSiO₂層中に埋め込まれたSiナノ結晶におけるPドナーに関する電子スピン共鳴によって研究した電子状態:水素による不動態化効果

Electronic States of P Donors in Si Nanocrystals Embedded in Amorphous SiO₂Layer Studied by Electron Spin Resonance: Hydrogen Passivation Effects

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資料名：
巻： 48 号： 8,Issue 1 ページ： 081201.1-081201.6 発行年： 2009年08月25日
JST資料番号： G0520B ISSN： 0021-4922 CODEN： JJAPB6 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

非晶質のSiO₂層中に埋め込まれたSiナノ結晶(SiNC)とPのナノスケールドーピングを,低温における電子スピン共鳴(ESR)測定によって研究した。適当なドーピング効果とSiNC中にドープされたドナーの電子状態と準伝導電子の電子状態を決定するには,水素原子処理が必要であることが分かった。孤立したPドナーに関するESRスペクトルの超微細構造に対するマイクロ波パワーおよび温度依存性から,SiNCのサイズの減少に伴って,スピン-格子緩和時間,T₁,は長くなることが分かった。ドナー濃度および温度依存性に関する実験結果から,サイズが5.8nmのSiNCにおけるスピンの特性は,SiNC中にドープされたドナーの数,即ち奇数であるか偶数であるかということに強く依存するという新しいモデルを提案する。このモデルに従って,それぞれのSiNCに含まれるPドナーの数は1個から最大6個であることが判明した。この数は平均のドナー濃度の1/10以下であることが分かった。(翻訳著者抄録)

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酸化物薄膜 , 半導体薄膜

引用文献 (25件)：

H. Sellier, G. P. Lansbergen, J. Caro, S. Rogge, N. Collaert, I. Ferain, M. Jurezak, and S. Biiesemans: Phys. Rev. Lett.97(2006)206805.
C. Yang, Z. Zhong, and C. M. Lieber: Science 310(2005)1304.
D. J. Norris, A. L. Efros, and S. C. Erwin: Science 319(2008)1776.
M. V. Fernandez-Serra, Ch. Addessi, and X. Blase: Phys. Rev. Lett.96(2006)166805.
M. Fujii, A. Mimura, S. Hayashi, Y. Yamamoto, and K. Murakami: Phys. Rev. Lett.89(2002)206805.

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非晶質のSiO2層中に埋め込まれたSiナノ結晶におけるPドナーに関する電子スピン共鳴によって研究した電子状態:水素による不動態化効果

非晶質のSiO₂層中に埋め込まれたSiナノ結晶におけるPドナーに関する電子スピン共鳴によって研究した電子状態:水素による不動態化効果