ESR in heavily doped n-type silicon near a metal-nonmetal transition

Abstract

ESR linewidth, electronic g-value and ESR spin susceptibility of n-type silicon doped with phosphorus and arsenic are investigated at temperatures between 1.2 and 300 K near a metal-nonmetal transition. Temperature, impurity concentration, and donor dependences of the linewidths are discussed with regard to the spin relaxation mechanism in line-narrowing at low temperatures. ESR-Linienbreite, elektronischer g-Faktor und ESR-Spin-Suszeptibilität von Phosphorund Arsen-dotiertem n-Silizium werden im Temperaturbereich von 1,2 bis 300 K in der Nähe des Metall-Isolator-Übergangs untersucht. Die Abhängigkeit der Linienbreite von der Temperatur, der Konzentration der Verunreinigungen und der Art des Donators wird anhand der bei niedrigen Temperaturen vorliegenden Spin-Relaxations-Mechanismen diskutiert.