PHOTOLUMINESCENCE FROM DISLOCATED SILICON CRYSTALS

Résumé
Les spectres photo-luminescents des cristaux de silicium sont étudiés pour déterminer l'état d'énergie des électrons associés aux dislocations dans la bande interdite. Les caractéristiques de la polarisation et le fait que la luminescence dépende des impuretés, du recuit et de la température de déformation suggèrent que les dislocations elles-mêmes sont actives comme des centres de recombinaisons radiatives et également que des liaisons reconstruites, et non pas des liaisons pendantes, situées près du coeur de la dislocation sont responsables de la luminescence. Les niveaux d'énergie des états dus aux dislocations sont déterminés par la dépendance du spectre avec la température. Parmi quatre lignes photo-luminescentes caractéristiques (les lignes D1, D2, D3 et D4) les origines de D1 et D2 sont distinguées des origines de D3 et D4 par l'effet de l'application d'une forte tension à de basses températures.

Abstract
Photoluminescence spectra in dislocated silicon crystals are investigated to determine the energy state of electrons associated with dislocations within the band gap. The polarization characteristics and the dependences of the luminescence on impurities, annealing and deformation temperature suggest that dislocations themselves are active as radiative recombination centers and also that reconstructed bonds, not dangling bonds, along the dislocation core are responsible for the luminescence. The energy levels of dislocation state are determined from the dependence of the spectrum on the temperature. Among four characteristic photoluminescence lines D1, D2, D3 and D4, the origins for D1 and D2 are distinguished from those for D3 and D4 from the response to the application of high stress at low temperatures.