利用电子自旋回波法研究6H SiC晶体中氮施主的自旋弛豫
材料科学
2016-04-12 v1
摘要
我们详细研究了通过Lely法和升华“三明治法”(SSM)生长的、施主浓度约为10^17 cm^-3、在T = 10-40 K下的6H SiC晶圆中氮(N)施主电子的自旋动力学。在两类样品中，替代准立方“k1”和“k2”位（Nk1,k2）的N施主电子表现出相似的自旋-晶格弛豫率（T1^-1）温度依赖性，该依赖性由声学声子诱导的直接单声子过程（与T成正比）和双声子过程（与T^9成正比）描述。对于两类6H SiC样品中替代六方(“h”)位（Nh）的N施主电子，其T1^-1的温度依赖性表明，这些施主电子通过快弛豫中心经交叉弛豫过程弛豫。观察到的两类样品中Nh施主以及Lely法生长的6H SiC中Nk1,k2施主的相位记忆弛豫率（Tm^-1）随温度升高而增强，被解释为随温度升高自由电子浓度增加及其在N施主中心的交换散射。在SSM生长的样品中，观察到的Nk1,k2施主相位记忆弛豫时间Tm随温度降低而显著缩短，是由电子在Nh和Nk1,k2位的N施主占据态与未占据态之间的跳跃运动引起的。讨论了在n型6H SiC晶圆中形成的N施主对、三元组、远距离施主对对自旋弛豫时间的影响。
引用
@article{arxiv.1604.02920,
title = {The spin relaxation of nitrogen donors in 6H SiC crystals as studied by the electron spin echo method},
author = {D. Savchenko and B. Shanina and E. Kalabukhova and A. Poeppl and J. Lancok and E. Mokhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.02920},
year = {2016}
}