STRUCTURE AND ENERGY LEVELS OF DISLOCATIONS IN SILICON

Résumé
Nous décrivons la géométrie et les états électroniques des dislocations partielles rectilignes dans le silicium. Nous mettons en relief la forte dépendance des niveaux d'énergie avec la structure de coeur. Les reconstructions du coeur qui éliminent toutes les liaisons pendantes aux dépens de l'énergie de déformation ne laissent que peu de niveaux dans la bande interdite. Les niveaux des partielles 90° et 30° disparaissent entièrement tandis que subsiste pour la partielle 60°, à cause de l'extension d'une liaison du coeur, un niveau vide proche de la bande de conduction. Nous donnons également, pour la partielle 90°, les résultats correspondant à deux modèles de relaxation du coeur. Dans le dernier cas, nous avons trouvé une bande pleine à Ev + 0,25 eV et une bande vide séparées par un gap 0,25eV.

Abstract
This paper describes the geometry and electron states of straight partial dislocations in Si. It is emphasized that the energy levels depend strongly on core structure. Core reconstructions which eliminate all dangling bonds at the expense of strain energy leave few, if any, levels in the band gap. The levels of the 90° and 30° partials vanish completely while an empty level close to the conduction band may remain for the 60° partial due to a stretched bond in its core. For the 90° partial we also report results corresponding to a (1x1) inward relaxed (strengthening of back bonds) and a (2x1) buckled model. In the latter case a filled band ranging to E_v + 0.25 eV separated by a gap of 0.25 eV to an empty band was found.