Infrared interband absorption in silicon hyperdoped with selenium by ion implantation with subsequent pulsed laser annealing

Abstract

Слои кремния, сверхпересыщенные селеном, были сформированы путем имплантации Se (140 кэВ, 3.1×10 15 см-2 и 6.1×10 15 см-2) с последующим импульсным лазерным отжигом (λ = 694 нм, W = 2.0 Дж/см2 , τ=70 нс).Концентрацию атомов Se определяли с помощью резерфордовского обратного рассеяния. Образование промежуточной зоны внутри запрещенной зоны Si было доказано с помощью сканирующей туннельной спектроскопии. Для оценки степени кристалличности слоя легированного кремния и определения доли атомов Se в узлах решетки Si использовались значения выхода обратного рассеяния χSi и χSe, полученные из спектров RBS в режиме каналирования. Сравниваются и обсуждаются характеристики экспериментально зарегистрированных и теоретически оцененных характеристик промежуточной зоны. Наблюдалось значительное увеличение поглощения света в широкой области спектра (0.2-23.0 мкм)