Optische Emissionsspektroskopie an Siliziumkarbid-Kristallen:
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1999
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NATURWISSENSCHAFTLICHEN FAKULTAETEN DER FRIEDRIEH-ALEXANDER-UNIVERSITAET
ERLANGEN-NUERNBERG ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES VORGELEGT VON CHRISTIAN
PEPPERMUELLER AUS BOCHUM INHALT 1. EINLEITUNG 1 1.1. VORWORT 1 1.2.
DEFINITIONEN ZUR TTPL (TIEF-TEMPERATUR-PHOTO-LUMINESZENZ) 2 1.2.1.
LUMINESZENZ 2 1.2.2. ARTEN DER LUMINESZENZ 3 1.2.3. TIEFE
MESSTEMPERATUREN/TTPL 4 1.2.4. NATURKONSTANTEN UND UMRECHNUNGEN 4 1.3.
HERSTELLUNG UND EIGENSCHAFTEN DER UNTERSUCHTEN PROBEN 5 1.4.
BESONDERHEITEN VON SILIZIUMKARBID (SIC) 8 1.4.1. POLYTYPISMUS 9 1.4.2.
REDUZIERTE BRILLOUIN-ZONE UND PHONONEN 11 1.5. EIGENSCHAFTEN GAENGIGER
SIC-POLYTYPEN 13 2. OPTISCHE UEBERGAENGE IM INDIREKTEN HALBLEITER SIC 15
2.1. SIC - EIN INDIREKTER HALBLEITER 15 2.2. ABSORPTION UND
ANREGUNGSPROZESSE 16 2.3. REKOMBINATION DES FREIEN EXZITONS 19 2.4.
GEBUNDENE EXZITONEN UND ANDERE REKOMBINATIONSMECHANISMEN . ..20 2.4.1.
REKOMBINATION AN FLACHE DONATOREN GEBUNDENER EXZITONEN 21 2.4.2.
REKOMBINATION AN FLACHE AKZEPTOREN GEBUNDENER EXZITONEN .. .22 2.4.3.
D.A.P. (DONATOR-AKZEPTOR-PAARREKOMBINATION) 23 2.4.4. WEITERE STRAHLENDE
REKOMBINATIONSMECHANISMEN 25 3. EXPERIMENTELLES 27 3.1. APPARATUR ZUR
VISUELLEN UNTERSUCHUNG DER TTPL 27 3.2. APPARATUR ZUR UNTERSUCHUNG DER
BANDKANTENNAHEN TTPL 29 3.2.1. ANREGUNG UND EINDRINGTIEFEN 29 3.2.2.
KRYOSTAT 34 3.2.3. SPEKTRAL AUFGELOESTE DETEKTION DER LUMINESZENZ 36 3.3.
APPARATUR ZUR UNTERSUCHUNG DER INFRAROT-TTPL 38 I INHALT 4.
TTPL-SPEKTREN UND IHRE INTERPRETATION 41 4.1. INTRINSISCHE REKOMBINATION
41 4.1.1. DISKUSSION 44 4.2. TTPL DURCH *FLACHE STOERSTELLEN 45 4.2.1.
STICKSTOFF 45 4.2.2. PHOSPHOR 53 4.2.3. ALUMINIUM 55 4.2.4. GALLIUM * 56
4.2.5. BOR 57 4.2.6. D.A.P.-REKOMBINATION 59 4.2.7. DISKUSSION:
GUELTIGKEIT DER *HAYNES-REGEL FUER SIC 61 4.3. DEFEKTLUMINESZENZ 64
4.3.1. DI-DEFEKT 64 4.3.2. DN-DEFEKT 67 4.3.3. DEFEKT-TTPL
ELEKTRONENBESTRAHLTER 6H-SIC-PROBEN 69 4.4. UNTERSUCHUNGEN ZUR
WASSERSTOFF-KORRELIERTEN TTPL 70 4.4.1. WASSERSTOFF-KORRELIERTE TTPL 70
4.4.2. AUSHEILVERHALTEN BEI TEMPERUNG 75 4.4.3. B- UND
H-IMPLANTATIONSSPEZIFISCHE TTPL 78 4.5. WEITERE HAEUFIG VORKOMMENDE
STOERSTELLEN 91 4.5.1. TITAN 91 4.5.2. SCANDIUM 94 4.6. BANDKANTENFERNERE
TTPL 96 4.6.1. VANADIUM 96 4.6.2. SI-LEERSTELLEN 98 4.6.3. CHROM 99
4.6.4. ERBIUM 100 4.6.5. WEITERE, NICHT IDENTIFIZIERTE STOERSTELLEN 101
5. ZUSAMMENFASSUNG 103 6. AUSBLICK 107 A. LITERATUR 109 II
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