The first part of this thesis addressed the phosphorus doping of silicon nanocrystals (Si-NCs). It is found that both the atomic P incorporation efficiency near to 100% and its segregation to the surface during growth by a gas-phase method are independent of the Si-NC size. Electron spin resonance data show that the concentration of donor electrons falls below the atomic P concentration by at least one order of magnitude, which for large Si-NCs is due to P compensation by Si dangling bonds. Moreover, it is shown that a size-dependent localization of the P wave function sets in already for Si-NCs with diameters of approx. 20nm. In the second part of the work, we have clarified a number of open questions concerning the line shape, the magnitude of the residual broadening, and the substructure of paramagnetic resonance lines of boron in bulk Si by a quantitative study of the effects due to Si isotopes on the acceptor wave function.      «

The first part of this thesis addressed the phosphorus doping of silicon nanocrystals (Si-NCs). It is found that both the atomic P incorporation efficiency near to 100% and its segregation to the surface during growth by a gas-phase method are independent of the Si-NC size. Electron spin resonance data show that the concentration of donor electrons falls below the atomic P concentration by at least one order of magnitude, which for large Si-NCs is due to P compensation by Si dangling bonds. More...     »

Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Dotierung von Silizium-Nanokristallen (Si-NC) mit Phosphor. Es wird eine vom Partikeldurchmesser unabhängige atomare Einbaueffizienz von nahezu 100% sowie eine P-Segregation an der Si-NC-Oberfläche nachgewiesen. Elektronenspinresonanz zeigt, dass die Konzentration der Donatorelektronen mindestens eine Größenordnung unter der atomaren P-Konzentration liegt, was für große Si-NC auf Kompensation der Donatoren durch Si-Dangling bond-Defekte zurückzuführen ist. Bereits für Si-NC mit einem Durchmesser von ca. 20nm wurde eine größenbedingte Lokalisierung der Donator-Wellenfunktion nachgewiesen. Im zweiten Teil der Arbeit werden mehrere offene Fragen bezüglich der Form, der inhomogenen Verbreiterung und der Substruktur von Bor-Akzeptor Spinresonanz-Linien geklärt und u.a. auf Isotopeneffekte des Wirtskristalls zurückgeführt.     «

Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Dotierung von Silizium-Nanokristallen (Si-NC) mit Phosphor. Es wird eine vom Partikeldurchmesser unabhängige atomare Einbaueffizienz von nahezu 100% sowie eine P-Segregation an der Si-NC-Oberfläche nachgewiesen. Elektronenspinresonanz zeigt, dass die Konzentration der Donatorelektronen mindestens eine Größenordnung unter der atomaren P-Konzentration liegt, was für große Si-NC auf Kompensation der Donatoren durch Si-Dangling bond-Defekte zurüc...     »