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EPR studies of the isolated negatively charged silicon vacancies in ${it n}$-type 4${it H}$- and 6${it H}$-SiC; Identification of ${it C}$$$_{3v}$$ symmetry and silicon sites

n型4H及び6H-SiC中の負に帯電した孤立シリコン空孔のEPRによる研究; シリコンサイトのC$$_{3v}$$対称を持った欠陥の同定

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*

Mizuochi, Norikazu*; Yamasaki, Satoshi*; Takizawa, Haruki; Morishita, Norio; Oshima, Takeshi; Ito, Hisayoshi; Isoya, Junichi*

4H-及び6H-SiC中の負に帯電した孤立シリコン空孔(V$$_{Si}$$$$^{-}$$)を電子常磁性共鳴(EPR)によって調べた。空孔型の欠陥は、室温での3MeV電子線照射により結晶へ導入した。また、照射後、アルゴン中300$$^{circ}$$Cで熱処理することでC起因の孤立空孔を消滅させた。$$^{13}$$Cの超微細相互作用より得られるEPRシグナルを解析した結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$はSiC中のヘキサゴナルサイト及びキュービックサイトに存在するV$$_{Si}$$$$^{-}$$(I)とV$$_{Si}$$$$^{-}$$(II)があることが判明した。さらに、$$^{13}$$Cの超微細相互作用シグナルの角度依存性を詳細に調べた結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$に近接するC原子の配置は通常のテトラヘドラルではなく、ゆがんだ(C$$_{3v}$$)対称であることが判明した。

Isolated silicon vacancies with negative charge (V$$_{Si}$$$$^{-}$$) in 4H- and 6H-SiC were studied using EPR. The samples used in this study were irradiated with electron at 3 MeV at RT. After irradiation, the samples were annealed at 300 $$^{circ}$$C in Ar to eliminate C-related isolated vacancies. As the result of $$^{13}$$C hyperfine spectra, two kinds of V$$_{Si}$$$$^{-}$$(I) and V$$_{Si}$$$$^{-}$$(II) were distinguished and they are assigned to be arising from hexagonal and cubic sites of Si. In addition, both V$$_{Si}$$$$^{-}$$(I) and V$$_{Si}$$$$^{-}$$(II) signals have C$$_{3v}$$ symmetry, which means nearest-neighbor carbon atoms silightly distorted from a regular tetrahedron.

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パーセンタイル:17.34

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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