ENERGY LEVELS AND PROPERTIES OF DEFECTS ON RECONSTRUCTED DISLOCATIONS IN SILICON

Résumé
Nous présentons les résultats de calculs, dans le silicium, des niveaux d'énergie de défauts d'antiphase (soliton) et d'un complexe lacune-soliton sur les dislocations partielles 90° et 30° reconstruites. Pour calculer ces niveaux et explorer l'effet de la relaxation des atomes voisins, nous avons utilisé un hamiltonien de Phillips-Pandey et une méthode recursive. Ces calculs devraient s'appliquer soit à des échantillons de silicium déformés plastiquement et bien recuits, soit à des échantillons déformés suffisamment lentement pour que des amas de défauts ponctuels ne soient pas introduits. De tels échantillons sont diamagnétiques et ont des niveaux donneur-accepteur proches de Ev + 0,3 ev et Ev + 0,8 ev respectivement. Le diamagnétisme d'un défaut ayant une seule liaison pendante, peut être expliqué par le mécanisme de centres U négatifs d'Anderson. Nos estimations suggèrent que le défaut d'anti-phase (soliton) est réellement de ce type, et nous discutons les implications qui en résultent.

Abstract
The results of calculations of the energy levels of anti-phase (soliton) defects and a vacancy-soliton complex on reconstructed 90° and 30° partials in silicon are given. A Phillips - Pandey Hamiltonian and the recursion method were used to evaluate these levels and explore the effect of relaxation of surrounding atoms. These calculations should have relevance to either well-annealed samples of plastically deformed silicon or to samples deformed sufficiently slowly that point defect clusters are not introduced. Such samples are diamagnetic and have donor-acceptor 'levels' around E_v + 0.3 eV and E_v + 0.8 eV respectively. The diamagnetism of a defect with a single dangling bond can be explained by the Anderson negative-U mechanism and estimates are given which suggest the anti-phase defect (soliton) is indeed of this type. Some implications of this are included.