Примесные пары и релаксация возбуждения в легированном кремнии

В кремнии, легированном В, Al, Ga, In, P, As, Sb в концентрациях $10^{16}{-}10^{18}\,$см$^{-3}$ при 4.2 и 10.5 K, исследована кинетика фотопроводимости в 8-миллиметровом микроволновом электрическом поле при примесном импульсном возбуждении. Установлено, что инфракрасное поглощение парами примесей и медленная компонента релаксации фотоответа возникают при близких концентрациях примесей. Показано, что эта компонента обусловлена возрастанием поляризационной прыжковой проводимости при оптической перезарядке примесных состояний – изолированных примесей, примесных пар и диполей (пар ионов основной и компенсирующей примесей). Проанализированы процессы прыжкового переноса заряда ионов в процессе релаксации. Показано, что основной вклад в поляризационную фотопроводимость при относительно небольших концентрациях дают прыжковые переходы в примесных парах, а при возрастании концентраций – прыжки с участием изолированных ионов.