Zur Struktur von Stickstoff-Donatoren und Scandium-Akzeptoren in verschiedenen SiC-Polytypen: Untersuchungen mit Elektronen-Paramagnetischer Resonanz und Elektronen-Kern-Doppelresonanz
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| adam_text | Titel: Zur Struktur von Stickstoff-Donatoren und Scandium-Akzeptoren in verschiedenen SiC-Polytypen
Autor: März, Michael
Jahr: 1999
INHALTSVERZEICHNIS
1 Einleitung 1
2 Theoretische und experimentelle Grundlagen von EPR und
ENDOR
2.1 Der Spin-Hamilton-Formalismus 5
2.2 Ermittlung der Eigenwerte des Spin-Hamilton-Operators 3C 8
2.3 „Erlaubte und „verbotene EPR-Übergänge 8
2.4 Die Elektronen-Kern-Doppelresonanz 10
2.5 Analyse der ENDOR-Spektren 12
2.6 Experimenteller Aufbau 13
3 Eigenschaften von SiC
3.1 Das hexagonale Kristallgitter 15
3.2 3C-Siliziumkarbid 16
3.3 4H-Siliziumkarbid 18
3.4 „Faltung von Gitter und Brillouinzonen 19
3.5 6H-Siliziumkarbid 21
4 Stickstoff-Donatoren in SiC
4.1 Stickstoff-Energieniveaus in SiC 23
4.2 „Valley-Orbit-Aufspaltung 25
4.3 Der effektive Bohrsche Radius 30
4.4 Berechnung der Fermi-Kontakt-Wechselwirkung 34
4.5 Grenzen der Effektiven Masse Theorie (EMT) 36
4.6 EPR- und ENDOR-Daten für SiC:N 38
5 EPR- und ENDOR-Messungen an 3C- und 4H-SiC:N
5.1 3C-SiC:N 47
5.2 4H-SiC:N (quasi-kubischer Platz) 51
5.3 4H-SiC:N (hexagonaler Platz) 58
6 EMT-Rechnungen für 3C- und 4H-SiC:N
6.1 Berechnung der Kohn-Luttinger-Interferenzfaktoren 61
6.2 Zuordnung der gemessenen Hyperfeinwechselwirkungen 67
6.3 Vergleich von EMT und experimentellen Werten 69
6.4 Diskussion 85
7 EPR-Untersuchungen an Scandium-Akzeptoren in 6H- und
4H-SiC
7.1 Übergangsmetalle in SiC 93
7.2 Der Scandium-Akzeptor in SiC 95
7.3 EPR-Untersuchungen an 6H-SiC:Sc (X-Band) 96
7.4 EPR-Untersuchungen an 6H-SiC:Sc (K-Band) 101
7.5 Das Scandiumspektrum bei tiefen Temperaturen in 6H- und 4H-SiC .... 104
7.6 Temperaturabhängigkeit der EPR für 6H-SiC:Sc 109
7.7 Anregung mit Überbandlicht 111
7.8 Das Probensubstrat 112
7.9 Zusammenfassung der experimentellen Ergebnisse 113
8 Interpretation der EPR-Messungen an 6H- und 4H-SiC:Sc
8.1 Modell des Scandium-Akzeptors in 6H-SiC 115
8.2 Energieniveau des Scandium-Akzeptors in der Bandlücke 118
9 Zusammenfassung 123
10 Anhang und Literaturverzeichnis 127
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