Transport studies in boron-ion implanted type II<Emphasis Type="Italic">a</Emphasis> diamond

We have investigated low-temperature electrical transport mechanisms in the surface layer of a type IIa diamond which has been heavily implanted with boron-ions at low temperatures and then annealed at high temperatures. The boron atoms occupy substitutional sites giving rise to a heavily doped wide-bandgap semiconductor. The dc-conductivity results suggest that for the maximum boron doping that has been achieved, the diamond sample is close to the insulator-metal transition. A model to account for the observed increase in activated boron centres with ion dose is presented. On the insulating side of the transition, the data are interpreted in terms of variable-range hopping laws.     

Thermodynamik und Struktur von Ni1−xTe*

Zusammenfassung DurchEMK-Messungen und Röntgenbeugungsaufnahmen wurden die thermodynamischen und strukturellen Eigenschaften von Ni₁–xTe untersucht. Die Phase Ni₁–xTe reicht von NiTe (x=0) mit dem Strukturtype des NiAs bis zu Ni_0,5Te mit dem Strukturtyp des CdJ₂. Das Phasenfeld zwischen den beiden Verbindungen ist homogen und zeigt umx=0,25 einen Übergang zweiter Ordnung. Bei dieser Zusammensetzung ändert sich der Anstieg der Kurve Ni-Aktivität gegen Zusammensetzung. Auch der Gitterparameterc ₀ ändert sich drastisch, und Beugungslinien der geordneten CdJ₂-Struktur beginnen aufzutreten. Die Intensität der Beugungslinien ändert sich von der NiAs-Struktur bis zur CdJ₂-Struktur gleichmäßig. Istx<0,2, so stimmen die Intensitäten mit denen überein, die man für die NiAs-Struktur berechnet, fürx>0,4 mit denen der CdJ₂-Struktur. Aus den Aktivitätsmessungen wurde die Fehlstellenwechselwirkungsenergie berechnet. In dem Strukturtyp NiAs ist die Wechselwirkungsenergie zwischen zwei Leerstellen gleich Null. Die Leerstellen stoßen einander also weder ab noch ziehen sie einander an, sie sind also statistisch verteilt. Im Bereich der CdJ₂-Struktur ist die Wechselwirkungsenergie zwischen zwei Leerstellen positiv, und zwarE ₁₁=26,5 kcal/Mol. Die Leerstellen stoßen einander ab, und dac ₀/2 kleiner ist alsa ₀, trachten die Leerstellen, benachbarte Schichten zu vermeiden, und bilden so die CdJ₂-Struktur.

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Thermodynamics and Structure of Ni_1–xTe

The thermodynamic properties and structural properties of Ni_1–xTe have been studied using galvanic cell and X-ray diffraction techniques. The Ni_1–xTe phase extends from NiTe (x=0) which has a NiAs type structure to Ni_0.5Te (x=0.5) which has the CdI₂ structure. The phase field between the two compounds is continuous and a second order type transition is taking place aroundx=0.25. At that composition the Ni-activity vs. composition curve changes slope. Thec _o lattice parameter also changes drastically and diffraction lines due to the ordered CdI₂ structure start to appear. The intensity of diffraction lines varies smoothly from the NiAs structure to the CdI₂ structure. The intensities agree with that calculated for NiAs whenx<0.2, it agrees with the CdI₂ intensity whenx>0.4. From the activity measurement, the defect interaction energy was calculated. In the NiAs type structure, the vacancyvacancy interaction energy is zero, the vacancies do not repel or attract each other and thus are random. In the CdI₂ structure region the vacancy-vacancy interaction energy is positiveE ₁₁=26.5 kcal/mole. The vacancies repel each other and asc ₀/2 is smaller thana ₀ the vacancies tend to avoid adjacent layers and thus form the CdI₂ structure.

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Mit 9 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Nowotny gewidmet.

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Diese Arbeit wurde zum Teil durch die National Aeronautics and Space Administration mit dem Grant NSG (T) 43 1101-020 unterstützt.