硅器件中的施主束缚激子应变显微技术

我们探讨了应力对体硅和微加工硅器件中硅施主束缚激子（$\mathrm{D^0X}$）跃迁的影响。我们首先研究了在可控单轴应力下同位素纯化的硅-28 体掺杂样品中的 $\mathrm{D^0X}$ 跃迁，证实了现有模型在低应变（$\lesssim 10^{-5}$）区域的有效性。随后，我们演示了由 1078 nm 共振激光照射的数千个施主的局域光电导检测，激光聚焦光斑为 $4~\mathrm{\mu m}$，作用于一个由一对金属触点之间的注入磷层构成的微加工器件。我们观察到应变激子峰分裂的局域变化在 $10~\mathrm{\mu eV}$ 到 $200~\mathrm{\mu eV}$ 之间，并获得了与有限元模型热应力模拟良好吻合的扫描显微应力图。我们的结果表明施主束缚激子在原位应力传感方面具有潜在应用价值，并展示了 $\mathrm{D^0X}$ 光电导检测微型化的途径。