18、氧在不同半导体中的原子构型探究

氧在不同半导体中的原子构型探究

1. 双施主 - 氢复合物与氧空位中心

在某些结构中，双施主 - 氢复合物的构型引起了关注。如图所示，该构型中 S 和 H 原子呈现特定的颜色标记。这种构型对于二氢化的氧空位（OV）中心可能是相同的。Si - H 键长度可能稍长，并且在 810 cm⁻¹ 附近存在摇摆模式。在 Si - H 伸缩模式上方约 100 cm⁻¹ 处观察到另一个局域振动模式（LVM），但该模式的归属尚不明确。应力诱导的 As - Si - H 伸缩模式的分裂与中心的三角对称性一致。近期对 P - Si - H 中心的团簇计算证实，H 与 Si 呈反键结合，同时 Si 从 P 处向外弛豫约 0.6 Å，使得 Si - P 键可被视为断裂。这些计算得到的频率（伸缩：1460 cm⁻¹，摇摆：740 cm⁻¹）相较于先前结果有显著改进。通过深能级瞬态谱（DLTS）测量发现，S、Se 和 Te 双施主的氢中和意味着两个 H 原子在硫族施主附近结合，并且 Yapsir 等人预测 OV H₂ 中心具有相同的结构。

2. 氧在锗中的情况

• 掺杂与吸收特性 ：氧并非锗中的残余杂质，人们采用了不同方法对锗进行氧掺杂（最大浓度为 10¹⁷ - 7×10¹⁷ 原子/cm³），并报道了与氧相关的吸收情况。在液氦温度（LHeT）下观察到 862 cm⁻¹ 的 LVM，当使用 ¹⁸O 时，该模式移至 818 cm⁻¹，此模式归因于 Ge - O - Ge 的 ν₃ 模式。此外，在 LHeT 下约 1270 cm⁻¹ 处还报道了另一个 LVM，其强度与 ν₃ 模式成正比。
• 热退火效应 ：