Phonon-assisted auger recombination in indirect gap semiconductors

Using second order perturbation theory, the recombination rate is calculated for p-type germanium and silicon by taking phonon-assisted Auger processes into consideration. It is found that these processes are the leading recombination mechanism in the considered materials. The slight temperature dependence in the region of 100 to 300 K, as well as the magnitude of the Auger coefficient is in good agreement with experiment. Moreover, a justification is given for the use of Boltzmann statistics even in the case of highly doped semiconductors. Mit Hilfe der Störungstheorie zweiter Ordnung wird die Rekombinationsrate bei Berücksichtigung der phononenassistierten Augerübergänge in p-dotiertem Germanium und Silizium berechnet. Dabei ergibt sich, daß es sich bei diesen Prozessen um den führenden Rekombinationsmechanismus in den betrachteten Materialien handelt. Der sich ergebende Augerkoeffizient befindet sich im Temperaturbereich von 100 bis 300 K in guter Übereinstimmung mit dem Experiment. sowohl in der Größenordnung als auch in der schwachen Temperaturabhängigkeit. Es wird außerdem eine Rechtfertigung für die Verwendung der Boltzmann-Statistik, selbst in hochdotierten Halbleitern, gegeben.