Investigation of thermal donors generated in Cz-Si crystals by prolonged annealing at temperatures below 550 °C

Peculiarities of properties and formation of the thermal donors (TD) in Cz-Si crystals with different carbon content are investigated by ESR and Hall effect methods after long-time (up to 500 h) annealing within the temperature range from 450 to 550 °C. It is found that at prolonged heat treatment, two simultaneous processes take place: the annihilation of double-charged TD's with ionization energies E1 = 60 to 70 meV and E2 = 120 to 150 meV, and creation of two sets of shallow single-charged donors (STD) of different nature with Ei = 24 to 35 meV and Ei = 35 to 38 meV. Besides that, in the samples annealed at 550 °C new acceptor centers are found. The nature of these centers is discussed. Mittels ESR- und Halleffektmessungen werden Besonderheiten der Eigenschaften und der Bildung thermischer Donatoren (TD) in Cz-Si-Kristallen mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt nach Langzeittemperung (bis zu 500 h) im Temperaturbereich von 450 bis 550 °C untersucht. Es wird gefunden, das bei ausgedehnter Warmebehandlung zwei simultane Prozesse stattfinden: die Annihilation von doppeltgeladenen TD mit Ionisierungsenergien E1 = 60 bis 70 meV und E2 = 120 bis 150 meV und die Bildung von zwei Satzen von flachen, einfach-geladenen Donatoren (STD) unterschiedlicher Art mit Ei = 24 bis 35 meV und Ei = 35 bis 38 meV. Daruberhinaus werden in den bei 550 °C getemperten Proben neue Akzeptorzentren gefunden. Die Art dieser Zentren wird diskutiert.