인 도핑 실리콘의 저자기장 ESR

Abstract

인이 도핑된 실리콘은 N형 반도체로서 널리 산업적으로 활용되고 있어 이 물질의 물성 정보를 알아내는 것은 학술적으로나 산업적으로 활용도가 높다고 하겠다.뿐만 아니라 Si:P는 고체 핵자기 공명 양자 컴퓨터를 구현하기 위한 물질로 쓰인다. 이를 위해서 Si:P물질 내의 핵과 전자의 스핀 완화 시간의 정보를 알아내는 것은 매우 중요하다. 그래서 본 연구에서는 양자 현상을 보기위해 액화 질소 온도이하에서 실험을 하였으며, 특히 기존의 ESR 실험의 자기자에 비해 상대적으로 아주 작은 자기장(100Gauss이하)에서 실험을 하게 되었다. 실험 결과 인 도핑 농도 $1.4x10^{18}/cc$ 에서 신호를 보았으며, 이 농도의 Si:P에서 얻은 ESR 신호로 부터 T1,T2 정보를 알아 내었다.