Эквивалентные состояния мюония и водорода в кремнии

Abstract

Приводятся результаты экспериментальных исследований водородоподобных состояний с анизотропной сверхтонкой структурой, образующихся в монокристаллах кремния при имплантации высокоэнергетичных мюонов и протонов. Показано, что характеристики состояний "аномального" мюония (Мu*) и водородосодержащего центра Si-AA9, изученные методами вращения спина мюона (mu SR) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в кремнии с учетом изотопного эффекта, подобны. Это позволяет предположить существование двух эквивалентных структур в кремнии Мu*, Si-AA9, отличающихся только массой водородоподобного атома, входящего в состав центра. Проведены полуэмпирические кластерные расчеты электронной структуры центров при локализации водорода (мюония) в различных междоузлиях решетки с вычислением параметров сверхтонкого взаимодействия и электронных g-тензоров примесного атома. Установлены наиболее вероятная конфигурация комплексов Мu* и Si-AA9 и их зарядовое состояние.