V.水素不純物との関連性
muoniumの結果は、半導体中の孤立した水素欠陥中心の挙動の優れた定性的な画像を与えている。特に、類似した水素状態を直接調べる実験的な測定値はわずかであるという事実を考えると、特にmuoniumの結果は、半導体中の孤立した水素欠陥中心の挙動の優れた定性的な画像を与えている。 シリコン中のhbc0とmubc0の構造と様々な動的パラメータの比較は、現在、測定されたエネルギーパラメータの唯一の重複を提供します。 これらの値は妥当に一致し，Ｍ ＵまたはＨに関する様々な測定値の差は両者の平均値の不一致とほぼ同じ大きさであった。 私の同僚と私は、利用可能なHとMuの実験結果を詳細に比較しました（Kreitzman et al. ら、１ ９ ９ ５；Ｌｉｃｈｔｉ ｅ ｔ ａ ｌ．,1995)そして、ミューオニウムの結果は、少なくともhbc0に関与する遷移に関して、水素の良好な定量的推定値として考慮されるべきであると結論付けている。
サイト間の運動の障壁は、ミューオニウムのより大きなゼロ点エネルギーに基づいて、MuよりもHの方がやや高いはずですが、厳密に電子エネルギーは非常に類似していると予想されます。 例として、室温以上のミューオニウム電荷サイクルの開始時にmubc+tomut0からのe捕捉遷移に対して0.40eVを得るが、DLTSのアニーリング挙動から同様の遷移を推 1994年）およびEPR（GorelkinskiおよびNevinnyi、1992年）0.44および0.48eVの障壁が得られたhbc0からの信号。 これらの値は、特に測定方法間の有効時間スケールのほぼ8桁の差を考えると、予想される差を考慮すると、まともな一致をもたらします。 ＤＬＴＳ測定は、ＨＢＣ０ＴＯＨＢＣ＋遷移に関連する０．, 1991). 電界効果を補正すると、イオン化エネルギーは0.18eVより少し上になり、mubc0のイオン化については現在の最良値約0.20eVよりやや下になりますが、この問題に適用されている様々なμ sr技術の結果の範囲内になります。
第三のエネルギーも比較することができます。 N型試料中のミューオニウムデータは、aMuT-final状態をもたらすe−capture bymubc0として責任遷移を識別する。 0.32eVの障壁は完全なモデルを使用して適合で得られます。 水素対応物中の第二の電子の捕獲に関連する対応するエネルギーは、DLTSアニーリング曲線から、それぞれ0.29および0.30eVを1Hおよび2hに対して与える（Holm et al., 1991). 水素の結果がe−捕獲プロセスに直接関連するべきか、または結果として生じる中心の移動に関連する第二のステップに関連するべきかどうかは、い この遷移に関連するミューオニウムデータは、適合を複雑にするmubc0脱分極の効果を示し、エネルギー値をやや少なくします。 したがって，これらのエネルギーは単純な議論に基づいて期待されるものとは逆に順序付けられているにもかかわらず，ＨデータとＭ Ｕデータの解析と解釈の複雑さを考えると，この一致は確かに満足できるものである。 このような動的パラメータの詳細な比較よりもはるかに重要なことは，二つのＢＣ不純物の基本的な挙動は実験情報が重複する場合には互いに完全に一致していることである。 この基本的な合意は，ミューオニウム調査からの大量の追加の結果が同様の半定量的な方法で単離された水素挙動に変換されるべきであるという強い議論を提供する。
高温ミュオニウムデータから生じる水素拡散運動への影響はかなりのものであり、以前は完全には評価されていませんでした。 小さいバンドギャップまたは中間バンドギャップを持つほぼすべての半導体における高温でのＭ ｕ動力学を支配する環状電荷状態遷移は水素に対しても起こるはずである。 これらの遷移はマイクロ秒の時間スケールで急速であり、単離された水素不純物に関連する動的特徴の任意のモデルに含まれる必要がある。 ミューオニウムの結果は、シリコン中で準安定である高度にmobilemut0状態の出入りの周期的遷移を意味する。 Muの場合、この中心は他のどの状態よりも数桁移動性が高く、熱平衡で期待される状態ではない場合でも拡散運動を支配することができます。 ミューオニウムの結果は、特に高温では、熱平衡は静的な状況ではないことを非常に劇的に強調しています。
水素拡散のモデルに直接関係する重要な結果は少なくとも2つあります。 最初は、シリコン中の高速拡散状態、すなわち、簡単に直接tomut0運動に類似した四面体の隙間の間でホップすることができ準安定H0種の可能性が高い 重要なformut0である低温量子トンネリング挙動は水素の場合にはあまり関連しないはずですが、100K以上では、運動は障壁の高さの調整と非常に似てい 長年にわたって得られた水素拡散データの多くは、急速に拡散する中心の中断運動を必要とし、一般的には別の不純物でのトラップおよびデトラッ ミューオニウム実験は，Ｔサイト中性中心における高速拡散種の良い候補を確かに同定した。
ミュオニウムの電荷サイクルの結果は、水素運動と明らかに関連しており、H不純物錯体の形成および解離がなくても、このような錯体が支配的な役割を果たしていることは間違いないが、拡散が繰り返し中断された運動として起こる可能性があることを示唆している。 特に、これらの電荷サイクルにおける遷移の詳細が得られているSi、Ge、およびGaAsの測定は、荷電種の拡散が非常によく、H+またはH-中心自体の動きではなく、移動H0中心への電荷状態遷移によって支配される可能性があることを示唆している。 この結果はバルク材料中の水素運動に適用されるはずであるが，電荷キャリアの存在が周期的な電荷状態遷移に重要であるため，電場の影響下での空乏領域での測定にはあまり直接的に関連しない可能性がある。 水素の拡散に関する測定を解釈する際には、ミューオニウムデータとそれらが表す急速な遷移を念頭に置いておく必要があります。 最も重要なのは、高温で単一の水素種のみに依存するモデルは、いくつかの懐疑的な見方で扱われるべきであるということです。 ミューオニウムの結果の水素への移動は，非常に大まかな定性的な方法であっても，水素不純物の研究に適用されるほとんどの測定技術の時間スケールで，様々な孤立した水素状態間の遷移が非常に急速に起こることを意味する。
結論として、ミューオニウムの研究は、過去に半導体中の孤立した水素欠陥中心の性質に関する多くの情報を提供してきました。 種々のミューオニウム中心の運動とミューオニウム状態間の遷移のサイト安定性とダイナミクスの最近の研究は，シリコン中のミューダイナミクスの詳細な動作モデルを生成した。 このモデルに関連する配置座標図は、一般に、他の四面体配位半導体に適用可能であるべきである。 進行中の研究は、この図への特定の変更と他の材料のミューオニウム遷移の動的パラメータを決定することを目的としています。 ＧｅとＧａａｓについてはかなりの進歩がなされているが，予備遷移過程の多くはドープされた試料を調べることによって検証する必要がある。 ミューオニウム遷移ダイナミクスの結果は、類似の単離された水素不純物に定性的に適用されるため、これらの実験は、直接調査することは非常に困難である水素状態に関する情報をもたらす。 Muoniumは動的特徴の非常に豊富な変化を表示する。 このシステムは、単離された水素不純物へのアナログとしての明白な応用に加えて、半導体中の不純物の動的挙動をモデル化するための理論的手法を開発した結果と比較するための実験データを得続ける。