Charge transport in n-type As- and Sb-hyperdoped Ge

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Mao Wang - , Sichuan Normal University, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • M. S. Shaikh - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Yi Li - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Slawomir Prucnal - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • J. Zuk - , Maria Curie-Skłodowska University in Lublin (Autor:in)
  • M. Turek - , Maria Curie-Skłodowska University in Lublin (Autor:in)
  • A. Drozdziel - , Maria Curie-Skłodowska University in Lublin (Autor:in)
  • K. Pyszniak - , Maria Curie-Skłodowska University in Lublin (Autor:in)
  • Lars Rebohle - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • U. Kentsch - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • M. Helm - , Professur für Spektroskopie in der Halbleiterphysik (gB/HZDR), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Shengqiang Zhou - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)

Abstract

This paper presents a systematic study of the charge transport behavior of heavily doped n-type Ge layers with As and Sb. A nonequilibrium method ion implantation followed by milliseconds flash lamp annealing is applied to synthesize the n++ Ge layers (Ge:As and Ge:Sb). The resulting materials contain free electrons with a density above 3 × 1019 cm−3 and mobility more than 220 cm2/(V s). Quantum corrections to the conductance in a magnetic field are observed at low temperatures. Weak localization persists up to 30 K in Ge:Sb, while only up to 10 K in Ge:As. Using the Hikami-Larkin-Nagaoka model to fit the magnetoconductance data, we obtain the phase coherence length l ϕ of the hyperdoped Ge samples in the range of 70-163 nm. This study may pave a way to explore possible applications for quantum technologies utilizing As- and Sb-hyperdoped Ge.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer142107
FachzeitschriftApplied physics letters
Jahrgang124
Ausgabenummer14
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Apr. 2024
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

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