Изучение локальных искажений ячеечного потенциала доноров в сплаве Si$_{1-x}$Ge$_{x}$ методами ЭПР и спин-решеточной релаксации

Исследованы спектр ЭПР и спин-решеточная релаксация доноров фосфора в сплаве Si$_{1-x}$Ge$_{x}$ ${x=0.01\div0.03}$. Установлено наличие в сплаве различных типов донорных центров: доноры, характеристики которых совпадают с характеристиками фосфора в чистом кремнии, и доноры, в ближайшей окрестности которых находится атом германия, приводящий к сильной деформации состояний донорного электрона. Доноры с деформированной центральной ячейкой обладают меньшей константой СТВ, а следовательно, и меньшей плотностью волновой функции на собственном ядре. Показано, что скорость спин-решеточной релаксации доноров с искаженными состояниями в области орбаховского процесса (${10\div25}$ K) увеличивается и обладает более слабой по сравнению с фосфором в чистом кремнии температурной зависимостью. Проведен расчет энергетической структуры искаженных донорных состояний и скорости спин-решеточной релаксации таких доноров. Теория хорошо описывает экспериментальные результаты.