Highly n-type Ge attained by shallow As implantation and excimer laser annealing was studied with positron annihilation spectroscopy and theoretical calculations. We conclude that a high concentration of vacancy–arsenic complexes was introduced by the doping method, while no sign of vacancies was seen in the un-implanted laser-annealed samples. The arsenic bound to the complexes contributes substantially to the passivation of the dopants.
References
1.
M. L.
Lee
, E. A.
Fitzgerald
, M. T.
Bulsara
, M. T.
Currie
, and A.
Lochtefeld
, J. Appl. Phys.
97
, 011101
(2005
).2.
K.
Prabhakaran
and T.
Ogino
, Surf. Sci.
325
, 263
(1995
).3.
E.
Simoen
, A.
Satta
, A.
D'Amore
, T.
Janssens
, T.
Clarysse
, K.
Martens
, B.
De Jaeger
, A.
Benedetti
, I.
Hoflijk
, B.
Brijs
et al., Mater. Sci. Semicond. Proc.
9
, 634
(2006
).4.
K.
Mistry
, C.
Allen
, C.
Auth
, B.
Beattie
, D.
Bergstrom
, M.
Bost
, M.
Brazier
, M.
Buehler
, A.
Cappellani
, R.
Chau
et al., in Proceedings of the IEEE International Electron Devices Meeting
(2007
), pp.
247
–250
.5.
Germanium-Based Technologies: From Materials to Devices
, edited by C.
Claeys
and E.
Simoen
(Elsevier
, 2011
).6.
M.
Werner
, H.
Mehrer
, and H. D.
Hochheimer
, Phys. Rev. B
32
, 3930
(1985
).7.
H.
Bracht
, H. H.
Silvestri
, I. D.
Sharp
, and E. E.
Haller
, Phys. Rev. B
75
, 035211
(2007
).8.
A. R.
Peaker
, V. P.
Markevich
, B.
Hamilton
, I. D.
Hawkins
, J.
Slotte
, K.
Kuitunen
, F.
Tuomisto
, A.
Satta
, E.
Simoen
, and N. V.
Abrosimov
, Thin Solid Films
517
, 152
(2008
).9.
S.
Brotzmann
and H.
Bracht
, J. Appl. Phys.
103
, 033508
(2008
).10.
S.
Brotzmann
, H.
Bracht
, J. L.
Hansen
, A. N.
Larsen
, E.
Simoen
, E. E.
Haller
, J. S.
Christensen
, and P.
Werner
, Phys. Rev. B
77
, 235207
(2008
).11.
G.
Impellizzeri
, S.
Boninelli
, F.
Priolo
, E.
Napolitani
, C.
Spinella
, A.
Chroneos
, and H.
Bracht
, J. Appl. Phys.
109
, 113527
(2011
).12.
J.
Coutinho
, V. J. B.
Torres
, A.
Carvalho
, R.
Jones
, S.
Öberg
, and P. R.
Briddon
, Mater. Sci. Semicond. Proc.
9
, 477
(2006
);J.
Coutinho
, V. J. B.
Torres
, S.
Öberg
, A.
Carvalho
, C.
Janke
, R.
Jones
, and P. R.
Briddon
, J. Mater. Sci. Mater. Electron.
18
, 769
(2007
);J.
Coutinho
, C.
Janke
, A.
Carvalho
, V. J. B.
Torres
, S.
Öberg
, R.
Jones
, and P. R.
Briddon
, Physica B
401
, 179
(2007
).13.
J.
Kujala
, T.
Südkamp
, J.
Slotte
, I.
Makkonen
, F.
Tuomisto
, and H.
Bracht
, J. Phys. Condens. Matter
28
, 335801
(2016
).14.
G.
Impellizzeri
, S.
Mirabella
, and M. G.
Grimaldi
, Appl. Phys. A
103
, 323
(2011
).15.
R.
Milazzo
, E.
Napolitani
, G.
Impellizzeri
, G.
Fisicaro
, S.
Boninelli
, M.
Cuscunà
, D.
De Salvador
, M.
Mastromatteo
, M.
Italia
, A.
La Magna
et al., J. Appl. Phys.
115
, 053501
(2014
).16.
F.
Tuomisto
and I.
Makkonen
, Rev. Mod. Phys.
85
, 1583
(2013
).17.
A.
La Magna
, V.
Privitera
, G.
Fortunato
, M.
Cuscunà
, B. G.
Svensson
, E.
Monakhov
, K.
Kuitunen
, J.
Slotte
, and F.
Tuomisto
, Phys. Rev. B
75
, 235201
(2007
).18.
R.
Milazzo
, G.
Impellizzeri
, D.
Piccinotti
, A.
La Magna
, G.
Fortunato
, D.
De Salvador
, A.
Carnera
, A.
Portavoce
, D.
Mangelinck
, V.
Privitera
, and E.
Napolitani
, J. Appl. Phys.
119
, 045702
(2016
).19.
R.
Milazzo
, G.
Impellizzeri
, M.
Cuscunà
, D. D.
Salvador
, M.
Mastromatteo
, A. L.
Magna
, G.
Fortunato
, F.
Priolo
, V.
Privitera
, A.
Carnera
, and E.
Napolitani
, Mater. Sci. Semicond. Proc.
42
, 196
(2016
).20.
J.
Coutinho
, R.
Jones
, V. J. B.
Torres
, M.
Barroso
, S.
Öberg
, and P. R.
Briddon
, J. Phys. Condens. Matter
17
, L521
(2005
).21.
E. G.
Seebauer
and M. C.
Kratzer
, Charged Semiconductor Defects: Structure, Thermodynamics and Diffusion
(Springer Science and Business Media
, 2008
).22.
A.
Chroneos
, R. W.
Grimes
, B. P.
Uberuaga
, S.
Brotzmann
, and H.
Bracht
, Appl. Phys. Lett.
91
, 192106
(2007
).23.
J.
Slotte
, M.
Rummukainen
, F.
Tuomisto
, V. P.
Markevich
, A. R.
Peaker
, C.
Jeynes
, and R. M.
Gwilliam
, Phys. Rev. B
78
, 085202
(2008
).24.
A.
Van Veen
, H.
Schut
, J.
De Vries
, R. A.
Hakvoort
, and M. R.
Ijpma
, AIP Conf. Proc.
218
, 171
(1991
).25.
S.
Eichler
, J.
Gebauer
, F.
Börner
, A.
Polity
, R.
Krause-Rehberg
, E.
Wendler
, B.
Weber
, W.
Wesch
, and H.
Börner
, Phys. Rev. B
56
, 1393
(1997
).26.
A.
Uedono
, L.
Wei
, C.
Dosho
, H.
Kondo
, S.
Tanigawa
, J.
Sugiura
, and M.
Ogasawara
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
30
, 201
(1991
);A.
Uedono
, L.
Wei
, C.
Dosho
, H.
Kondo
, S.
Tanigawa
, and M.
Tamura
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
30
, 1597
(1991
);M.
Fujinami
and N. B.
Chilton
, J. Appl. Phys.
73
, 3242
(1993
);Y.
Pacaud
, J.
Stoemenos
, G.
Brauer
, R. A.
Yankov
, V.
Heera
, M.
Voelskow
, R.
Kögler
, and W.
Skorupa
, Nucl. Instrum. Methods B
120
, 177
(1996
).27.
M. S.
Janson
, J.
Slotte
, A. Y.
Kuznetsov
, K.
Saarinen
, and A.
Hallén
, J. Appl. Phys.
95
, 57
(2004
).28.
G.
Kresse
and J.
Furthmüller
, Comput. Mater. Sci.
6
, 15
(1996
);G.
Kresse
and J.
Furthmüller
, Phys. Rev. B
54
, 11169
(1996
);G.
Kresse
and D.
Joubert
, Phys. Rev. B
59
, 1758
(1999
);I.
Makkonen
, M.
Hakala
, and M. J.
Puska
, J. Phys. Chem. Solids
66
, 1128
(2005
);I.
Makkonen
, M.
Hakala
, and M. J.
Puska
, Phys. Rev. B
73
, 035103
(2006
).29.
H. M.
Pinto
, J.
Coutinho
, V. J. B.
Torres
, S.
Öberg
, and P. R.
Briddon
, Mater. Sci. Semicond. Proc.
9
, 498
(2006
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.
