Numéro
J. Phys. France
Volume 45, Numéro 3, mars 1984
Page(s) 539 - 543
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01984004503053900
J. Phys. France 45, 539-543 (1984)
DOI: 10.1051/jphys:01984004503053900

Spectroscopy of the neutral sulphur-related centres in silicon

B. Pajot1 et C. Naud2

1  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, Université Paris V, Tour 23, 2, place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
2  Optique de la Matière Condensée, Tour 13, Université Paris VI, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France


Abstract
A high resolution infrared absorption study of silicon samples doped with sulphur by implantation and annealing reveals the presence of four sulphur-related centres, related to the way the samples were annealed out. The centre with an ionization energy of 82.2 meV has not been reported previously. The lines observed are generally sharp and the position of all the odd-parity levels closely match the effective mass theory values while the even-parity transitions are characteristic of each centre. For many lines, the width is comparable to that observed for phosphorus lines at similar concentrations while some specific broadening effects for other lines.


Résumé
Quatre centres donneurs associés au soufre sont observés dans du silicium implanté au soufre et recuit par spectroscopie IR à haute résolution. La présence de ces centres dont l'un, d'une énergie d'ionisation de 82,2 meV, est observé pour la première fois, est due au type de recuit effectué. Les raies observées sont généralement fines et la position des niveaux impairs est en bon accord avec la théorie de la masse effective, tandis que les transitions vers les niveaux pairs sont caractéristiques de chaque centre. La largeur d'un grand nombre de raies est comparable à celle des raies du phosphore pour des concentrations similaires alors que d'autres présentent des processus d'élargissement spécifiques.

PACS
7155C - Elemental semiconductors.
7830A - Elemental semiconductors and insulators.

Key words
elemental semiconductors -- impurity and defect absorption spectra of inorganic solids -- impurity electron states -- infrared spectra of inorganic solids -- silicon -- spectral line breadth -- sulphur