Effect of uniaxial stress on shallow acceptor states in silicon and germanium

Summary

Energies and wave functions of shallow acceptor states under uniaxial stress have been computed in silicon and germanium. Calculations have been carried out up to high stress values within the effective-mass approximation. The full cubic crystal symmetry has been taken into account. The splittings of the ground state and of the odd-parity excited states, the relative intensities of optical transitions, as well as the energies of odd states for high stress values have been found to be in agreement with the results of optical measurements. However, results for even-parity excited states cannot as yet be compared with present experiments.

Riassunto

Le energie e le funzioni d'onda degli stati accettori poco prodondi sotto tensione uniassiale sono state calcolate per silicio e germanio. I calcoli sono stati fatti fino ad alti valori di tensione nell'approssimazione della massa efficace. È stata presa in considerazione la simmetria cubica completa del cristallo. Gli sdoppiamenti dello stato fondamentale, degli stati eccitati a parità dispari, le intensità relative delle transizioni ottiche, cosí come le energie degli stati dispari per alti valori di tensione sono in accordo con i risultati delle misurazioni ottiche. Tuttavia, i risultati per gli stati eccitati a parità pari non possono ancora essere confrontati con gli esperimenti attuali.

Реэюме

Вычисляются энергии и волновые функции мелких акцепторных состояний при одноосном напряжении в кремнии и германии. Вычисления проводятся в рамках приближения эффективной массы вплоть до больших значений напряжений. Учитывается полная кубическая симметрия кристалла. Получается, что расщепления основного состояния и нечетных возбужденных состояний, относительные интенсивности оптических переходов, а также энергии нечетных состояний при больших значениях напряжений согласуются с результатами оптических измерений. Однако, результаты для четных возбужденных состояний не могут быть еще сравнены с имеющимися экспериметами.