Abstract
The isotopic content of natural silicon (28Si (92.23 %), 29Si (4.68 %) и 30Si (3.09 %)) affects noticeably the shape of IR absorption bands related to the oxygen impurity atoms. In the present work an attempt is undertaken to determine the positions of local vibrational modes (LVMs), related to quasimolecules 28Si16OS29Si and 28Si16OS30Si (OS – substitutional oxygen atom), for the absorption spectra measured at room temperature. An estimation of the isotopic shifts of corresponding modes is done by fitting the shape of the experimentally measured absorption band related to the vacancy–oxygen center in irradiated Si crystals. The LVM isotope shifts are found to be equal 2,2 ± 0.25 cm–1 for 28Si-16OS29Si and 4,3 ± 0,9 см–1 for 28Si-16OS30Si in relation to the basic band due to 28Si-16OS28Si, and the full width at half maximum of the A-center absorption band (28Si-16OS28Si) is 5,3 ± 0.25 cm–1. By means of infrared absorption spectroscopy a clear correlation between the disappearance of the divacancy (V2) in the temperature range 200–275 ºС and appearance of two absorption bands with their maxima at 825.8 and 839.2 cm–1 in irradiated oxygen-rich Si crystals is found. The band positioned at 825.8 cm–1 is assigned to a divacancy-oxygen defect V2O formed via an interaction of mobile V2 with interstitial oxygen (Oi ) atoms. The 839.2 cm–1 band is much more pronounced in neutron irradiated samples as compared to samples irradiated with electrons. We argue that it is related to a trivacancy–oxygen defect (V3O) formed via an interaction of mobile V3 with Oi atoms.
Highlights
The isotopic content of natural silicon (28Si (92.23 %), 29Si (4.68 %) и 30Si (3.09 %)) affects noticeably the shape of IR absorption bands related to the oxygen impurity atoms
In the present work an attempt is undertaken to determine the positions of local vibrational modes (LVMs), related to quasimolecules 28Si-16OS-29Si and 28Si-16OS-30Si (OS – substitutional oxygen atom), for the absorption spectra measured at room temperature
An estimation of the isotopic shifts of corresponding modes is done by fitting the shape of the experimentally measured absorption band related to the vacancy–oxygen center in irradiated Si crystals
Summary
Полученные значения основных оптических характеристик А-центров позволили провести идентификацию ЛКМ комплексов V2O и V3O при комнатной температуре. 2 показано развитие спектров поглощения в интервале волновых чисел 810–850 см–1, обусловленных комплексами VnO, в процессе изохронного отжига образца, облученного быстрыми нейтронами. На основании анализа спектров ИК-поглощения, измеренных при комнатной температуре, определено положение локальных колебательных мод (ЛКМ), обусловленных валентными колебаниями узловых атомов кислорода в природном кремнии, содержащем изотопы 28Si, 29Si и 30Si. Для основной моды А-центра (28Si-16OS-28Si) ЛКМ находится у 830,3 см–1, а полуширина полосы поглощения составляет 5,3 ± 0,25 см–1. Изотопические сдвиги ЛКМ равны 2,2 ± 0,25 см–1 для 28Si-16OS-29Si и 4,3 ± 0,9 см–1 для 28Si-16OS-30Si по отношению к полосе, связанной с 28Si-16OS-28Si. С учетом полученных результатов изучены процессы формирования и отжига колебательных полос поглощения в облученных кислородсодержащих образцах кремния при термообработках в температурном интервале 200–400 oС. Установлено, что за полосы поглощения, расположенные при комнатной температуре у 825,8 и 839,2 см–1, ответственны комплексы дивакансия– кислород и тривакансия–кислород, соответственно
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
