Les travaux de thèse, présentés dans ce manuscrit, portent sur la caractérisation et la modélisation des sources de bruit basse fréquence dans les transistors bipolaires à hétérojonction Si/SiGe:C issus des filières BiCMOS 130 et 55 nm utilisées pour la réalisation de circuits intégrés dédiés aux futures applications dans le domaine du THz. A partir des mesures réalisées en fonction de la polarisation, de paramètres géométriques (surface et périmètre d'émetteur principalement) et de la température, la composante de bruit en 1/f, associée aux fluctuations du courant de base, a été entièrement caractérisée et les sources de bruit associées localisées. Les paramètres du modèle compact SPICE ont été extraits et comparés avec ceux de la littérature. Pour la technologie BiCMOS 130 nm, la valeur obtenue pour la figure de mérite KB égale 6,8 10-11 µm² ce qui représente le meilleur résultat publié à ce jour, toutes filières de transistors bipolaires confondues. Réalisée sur une plaque entière, l'étude statistique de la dispersion du niveau de bruit en 1/f a permis d'étendre la modélisation compacte de type SPICE. Mesuré sur une large gamme de température, le niveau de bruit en 1/f n'a pas présenté de variation significative. Pour la première fois, une étude complète de la composante de bruit en 1/f associée aux fluctuations du courant de collecteur est présentée et les paramètres du modèle SPICE extraits. Concernant la caractérisation des composantes de génération-recombinaison (présence non systématique), une étude statistique a montré que les transistors de plus petites dimensions étaient les plus impactés. La comparaison entre les différentes technologies montre que ces composantes sont beaucoup plus présentes dans les technologies les moins matures. Quand ces composantes ont été associées à du bruit RTS, une méthode de caractérisation temporelle et fréquentielle a été mise en œuvre. Enfin, dans certains cas, une étude en basses températures a permis d'extraire les énergies d'activation des pièges responsables de ces composantes de génération-recombinaison. / The presented thesis work, in this manuscript, focuses on the characterization and modeling of the low frequency noise sources in heterojunction bipolar transistors Si/SiGe :C derived from 130 to 55 nm BiCMOS technology used in the production of integrated circuits dedicated for THz domain applications. From measurements versus bias, geometrical parameters (emitter area and perimeter) and temperature, the 1/f noise component, associated to the base current fluctuations, has been fully characterized and the associated sources have been localized. The SPICE compact model parameters have been extracted and compared with those of the literature. For the BiCMOS 130 nm technology, the obtained figure of merit value of 6,8 10-11 µm2 represents the best published result so far in all bipolar transistors. The dispersion study of the 1/f noise component, performed over a complete wafer, allowed us to extend the SPICE type compact modeling. Measured over a large temperature range, the 1/f noise did not show any variations. For the first time, a complete characterization of the 1/f component at the output of the transistors is presented as well as the extraction of SPICE parameters. Regarding the characterization of generation-recombination components (unsystematic presence), a statistical study has showed that transistors with small emitter areas (Ae < 1 µm2) are affected more than the transistors with large emitter areas by the presence of g-r components. Comparison between different technologies shows that these components are much more present in the less mature technologies. When these components have been associated to RTS, time and frequency domain method is implemented. Finally, in some cases, a study at low temperatures was used to extract the activation energy of the traps responsible for the generation-recombination components.

The strain introduced by lattice mismatch is a built-in characteristic in Si/SiGe heterostructures, which has significant influences on various material properties. Proper design and precise control of strain within Si/SiGe heterostructures, i.e. the so-called “strain engineering”, have become a very important way not only for substantial performance enhancement of conventional microelectronic devices, but also to allow novel device concepts to be integrated with Si chips for new functions, e.g. Si-based optoelectronics. This thesis thus describes studies on two subjects of such strain-engineered Si/SiGe heterostructures grown by molecular beam epitaxy (MBE). The first one focuses on the growth and characterizations of delicately strain-symmetrized Si/SiGe multi-quantum-well/superlattice structures on fully relaxed SiGe virtual substrates for light emission in the THz frequency range. The second one investigates the strain relaxation mechanism of thin SiGe layers during MBE growth and post-growth processes in non-conventional conditions. Two types of THz emitters, based on different quantum cascade (QC) intersubband transition schemes, were studied. The QC emitters using the diagonal transition between two adjacent wells were grown with Si/Si0.7Ge0.3 superlattices up to 100 periods. It was shown that nearly perfect strain symmetry in the superlattice with a high material quality was obtained. The layer parameters were precisely controlled with deviations of ≤ 2 Å in layer thickness and ≤ 1.5 at. % in Ge composition from the designed values. The fabricated emitter devices exhibited a dominating emission peak at ~13 meV (~3 THz), which was consistent with the design. An attempt to produce the first QC THz emitter based on the bound-to-continuum transition was made. The structures with a complicated design of 20 periods of active units were extremely challenging for the growth. Each unit contained 16 Si/Si0.724Ge0.276 superlattice layers, in which the thinnest one was only 8 Å. The growth parameters were carefully studied, and several samples with different boron δ-doping concentrations were grown at optimized conditions. Extensive material characterizations revealed a high crystalline quality of the grown structures with an excellent growth control, while the heavy δ-doping may introduce layer undulations as a result of the non-uniformity in the strain field. Moreover, carrier lifetime dynamics, which is crucial for the THz QC structure design, was also investigated. Strain-symmetrized Si/SiGe multi-quantum-well structures, designed for probing the carrier lifetime of intersubband transitions inside a well between heavy hole 1 (HH1) and light hole 1 (LH1) states with transition energies below the optical phonon energy, were grown on SiGe virtual substrates. The lifetime of the LH1 excited state was determined directly with pump-probe spectroscopy. The measurements indicated an increase of lifetime by a factor of ~2 due to the increasingly unconfined LH1 state, which agreed very well with the theory. It also showed a very long lifetime of several hundred picoseconds for the holes excited out of the well to transit back to the well through a diagonal process. Strained SiGe grown on Si (110) substrates has promising potentials for high-speed microelectronics devices due to the enhanced carrier mobility. Strain relaxation of SiGe/Si(110) subjected to different annealing treatments was studied by X-ray reciprocal space mapping. The in-plane lattice mismatch was found to be asymmetric with the major strain relaxation observed in the lateral [001] direction. It was concluded that this was associated to the formation and propagation of conventional a/2&lt;110&gt; dislocations oriented along [110]. This was different from the relaxation observed during growth, which was mainly along in-plane [110]. A novel MBE growth process to fabricate thin strain-relaxed Si0.6Ge0.4 virtual substrates involving low-temperature (LT) buffer layers was investigated. At a certain LT-buffer growth temperature, a dramatic increase in the strain relaxation accompanied with a decrease of surface roughness was observed in the top SiGe, together with a cross-hatch/cross-hatch-free transition in the surface morphology. It was explained by the association with a certain onset stage of the ordered/disordered transition during the growth of the LT-SiGe buffer. / Kisel(Si)-baserad mikroelektronik har utvecklats under en femtioårsperiod till att bli basen för vår nuvarande informationsteknologi. Förutom att integrera fler och mindre komponenter på varje kisel-chip så utvecklas metoder att modifiera och förbättra materialegenskaperna för att förbättra prestanda ytterligare. Ett sätt att göra detta är att kombinera kisel med germanium (Ge) bl.a. för att skapa kvantstrukturer av nanometer-storlek. Eftersom Ge-atomerna är större än Si-atomerna kan man skapa en töjning i materialet vilket kan förbättra egenskaperna, ex.vis hur snabbt laddningarna (elektronerna) rör sig i materialet. Genom att variera Gekoncentrationen i tunna skikt kan man skapa skikt som är antingen komprimerade eller expanderade och därmed ger möjlighet att göra strukturer för tillverkning av nya typer av komponenter för mikroelektronik eller optoelektronik. I detta avhandlingsarbete har Si/SiGe nanostrukturer tillverkats med molekylstråle-epitaxi-teknik (molecular beam epitaxy, MBE). Med denna teknik byggs materialet upp på ett substrat, atomlager för atomlager, med mycket god kontroll på sammansättningen av varje skikt. Samtidigt kan töjningen av materialet designas så att inga defekter skapas alternativt många defekter genereras på ett kontrollerat sätt. I denna avhandling beskrivs detaljerade studier av hur töjda i/SiGe-strukturer kan tillverkas och ge nya potentiella tillämpningar ex.vis som källa för infraröd strålning. Studierna av de olika töjda skikten har framför allt gjorts med avancerade röntgendiffraktionsmätningar och transmissionselektronmikroskopi.

La thermoélectricité est une science remise au goût du jour depuis quelques années en tant que source de récupération d'énergie. Dans cette optique, l'étude et la conception de dispositifs thermoélectriques à base de films minces se justifient parfaitement : en effet, les faibles dimensions de ces modules, de l'ordre du cm2, permettent leur intégration et leur utilisation dans des domaines nombreux et variés, tels l'industrie automobile, l'environnement du corps humain, l'alimentation de capteurs sans fil... Ainsi, ces travaux ont permis la réalisation et la caractérisation de plusieurs modules, composés de matériaux de différente nature, et de diverses géométries. Pour cela, le développement des procédés de calibration de couches minces, à la fois de matériaux semimétalliques, en bismuth et antimoine, mais aussi de matériaux semiconducteurs, en silicium et silicium-germanium, a été étudié et optimisé. De plus, l'utilisation de matériaux nanostructurés permet une amélioration des performances thermoélectriques via notamment une diminution de la conductivité thermique. Dans ce cadre, une étude théorique sur les transports électriques et thermiques dans les nanostructures, complémentée de mesures expérimentales sur des superréseaux Si/SiGe, ont permis de valider ces propos et de justifier leur intégration au sein de dispositifs thermoélectriques.

Ce travail est consacré à l'étude des phénomènes physiques dans les composants à base d'alliage SiGe en présence de fort champ électrique donc mettant en jeu des porteurs très énergétiques susceptibles d'induire de l'ionisation par choc. A l'aide d'une méthode k.p à 30 bandes, nous avons modélisé les structures électroniques complètes du Si, du Ge et des alliages Si1-xGex massifs et contraints sur une large gamme d'énergie (11 eV autour de la bande interdite) avec une très grande précision sur les paramètres de Luttinger ou les masses effectives. Associée au formalisme de la fonction enveloppe, cette méthode nous a fourni les relations de dispersion des sous-bandes en bande de valence et de conduction de puits quantiques à base d'alliages SiGe. Pour intégrer les structures électroniques dans la simulation du transport, nous avons calculé les densités d'états pour des structures électroniques 3D et 2D. Nous avons aussi obtenu les masses de densité d'états en fonction de la température dans les alliages SiGe massifs et contraints sur Si. Le chapitre 4 est consacré à l'étude du transport dans les alliages SiGe à partir d'une résolution déterministe de l'équation de Boltzmann. A l'aide des masses de densité d'états, nous avons calculé les mobilités moyennes des trous dans le SiGe. A partir de la simulation du transport à fort champ électrique des électrons dans le Si contraint sur SiGe et des trous dans le Ge contraint sur SiGe, nous avons obtenu les coefficients d'ionisation par choc dans ces matériaux. Des mesures d'électroluminescence réalisées sur des HFET à base d'alliages SiGe ont permis de remonter à quelques propriétés de l'ionisation par choc dans ces composants.

Les nanofils sont des matériaux prometteurs, d'une part en tant qu'éléments de micro-générateurs, thermoélectriques ou photovoltaïques, d'autre part en tant que briques de base de systèmes nanoélectroniques. Ils répondent aux exigences de miniaturisation, d'autonomie et de mobilité des appareils nomades. Ces travaux de thèse ont consisté en la synthèse de nanofils de Si et de Si/SiGe, et plus particulièrement l'étude paramétrique de la croissance ainsi que l'analyse de leur structure. Les nanofils de Si et de Si/SiGe croissent selon la méthode VLS (Vapeur-Liquide-Solide) à partir d'un catalyseur d'or. Du silane ou un mélange de silane-germane est injecté dans un réacteur de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) subissant une décomposition thermique. Deux techniques de mise en œuvre des catalyseurs d'or ont été expérimentées et ont permis la croissance de nanofils : le démouillage d'un film continu d'or ou l'utilisation de colloïdes d'or. Les synthèses de nanofils de silicium, non dopés et dopés, et de nanofils de Si/SiGe ont été réalisées. La croissance des nanofils de silicium a fait l'objet d'une étude paramétrique détaillée qui permet de maîtriser la croissance, notamment pour la maîtrise de la longueur, du diamètre et de la forme des nanofils. Une étude structurale au microscope électronique en transmission a mis en évidence la cristallinité des fils, la présence de défauts structuraux ainsi que la confirmation de la synthèse d'hétérostructures Si/SiGe. Afin d'obtenir des nanofils dopés de types n ou p, de la phosphine ou du diborane ont été rajoutés au mélange. Les premières mesures du dopage ont été réalisées par spectrométrie de masse des ions secondaires et caractérisation électrique. La quantification du dopage par d'autres techniques est en cours de développement.

Le travail de cette thèse porte sur l’identification et le contrôle des propriétés thermiques et acoustiques de nanostructures à fort potentiel thermoélectrique appelés « Super-réseaux ». Le manuscrit comporte trois parties : La première partie est consacrée à la description théorique des phénomènes de transport thermique par diffusion dans les solides isolants et semi-conducteurs. Nous abordons tout d’abord le point de vue atomique, puis macroscopique en utilisant la méthode des quadripôles thermiques. La fin du chapitre est consacrée aux propriétés acoustiques et thermiques des super-réseaux. La deuxième partie présente et compare les méthodes de Thermoreflectance laser synchrone et asynchrone utilisées pour extraire les propriétés thermiques de couches minces et de super-réseaux. Nous montrons que dans le cas synchrone, les signaux sont soumis à des artefacts modifiant leur allure et rendant difficile l’identification des propriétés thermiques. Dans le cas asynchrone, la suppression de tous les éléments mobiles permet d’obtenir un signal sans artéfact. Nous traitons ensuite des fonctions de sensibilité au modèle développé puis nous validons la méthode d’identification en estimant la conductivité thermique d’un film mince de SiO2. La troisième partie présente les résultats des identifications de la conductivité thermique de différents super-réseaux de SiGe. Nous montrons que les résistances d’interface jouent un rôle majeur dans l’explication de la réduction de la conductivité thermique. Nous étudions également des super-réseaux contenant des îlots de Ge, nous montrons que de telles structures permettent d’obtenir non seulement des conductivités proches de celles des matériaux amorphes, mais le comportement linéaire de la conductivité en fonction de la période montre qu’il est possible de contrôler cette dernière. Enfin, nous utilisons la Thermoreflectance pour réaliser une étude de spectroscopie THz de phonons cohérents dans les super-réseaux et nous mettons en évidence la sélectivité spectrale des ces nanostructures. / The work presented in this thesis deals with identification and control of the thermal and acoustic properties of high thermoelectric potential nanostructures called “superlattices”. This thesis is divided in three parts: The first part gives a theoretical description of thermal diffusion in insulating and semiconducting materials. We first broach the atomic description then the macroscopic view using the Thermal Quadrupole model. The end of this chapter deals with acoustic and thermal properties specific to superlattices. The second part describes and compares synchronous and asynchronous thermoreflectance techniques used to extract thermal properties of thin films and superlattices. We find that for the synchronous case signals are subject to artifacts which confound parameter estimations. For the asynchronous case, we find that lack of a mechanical translation stage removes these artifacts. We then investigate the sensitivity functions, and finally validate our identification method by estimation of the thermal conductivity of a SiO2 thin film. The third part presents the results of thermal parameter identification in SiGe superlattices. We show that thermal interfaces play a major role to in the overall thermal conductivity. We also study superlattices with Ge nanodots and show that for such structures we are able to obtain thermal conductivity values near the amorphous values. Moreover, the linear behavior of the thermal conductivity with period thickness shows that it is possible to control this value. Finally, we use Thermoreflectance to perform THz coherent phonon spectroscopy of superlattices, revealing the spectral selectivity of these nanostructures.

Spatial confinement of electrons and their interactions as well as confinement of the spin dimensionality often yield drastic changes of the electronic and magnetic properties of solids. Novel quantum transport and optical phenomena, involving electronic spin degrees of freedom in semiconductor heterostructures, as well as a rich variety of exotic quantum ground states and magnetic excitations in complex transition metal oxides that arise upon such confinements, belong therefore to topical problems of contemporary condensed matter physics. In this work electron spin systems in reduced dimensions are studied with Electron Spin Resonance (ESR) spectroscopy, a method which can provide important information on the energy spectrum of the spin states, spin dynamics, and magnetic correlations. The studied systems include quasi onedimensional spin chain materials based on transition metals Cu and Ni. Another class of materials are semiconductor heterostructures made of Si and Ge. Part I deals with the theoretical background of ESR and the description of the experimental ESR setups used which have been optimized for the purposes of the present work. In particular, the development and implementation of axial and transverse cylindrical resonant cavities for high-field highfrequency ESR experiments is discussed. The high quality factors of these cavities allow for sensitive measurements on μm-sized samples. They are used for the investigations on the spin-chain materials. The implementation and characterization of a setup for electrical detected magnetic resonance is presented. In Part II ESR studies and complementary results of other experimental techniques on two spin chain materials are presented. The Cu-based material Linarite is investigated in the paramagnetic regime above T > 2.8 K. This natural crystal constitutes a highly frustrated spin 1/2 Heisenberg chain with ferromagnetic nearest-neighbor and antiferromagnetic next-nearestneighbor interactions. The ESR data reveals that the significant magnetic anisotropy is due to anisotropy of the g-factor. Quantitative analysis of the critical broadening of the linewidth suggest appreciable interchain and interlayer spin correlations well above the ordering temperature. The Ni-based system is an organic-anorganic hybrid material where the Ni2+ ions possessing the integer spin S = 1 are magnetically coupled along one spatial direction. Indeed, the ESR study reveals an isotropic spin-1 Heisenberg chain in this system which unlike the Cu half integer spin-1/2 chain is expected to possess a qualitatively different non-magnetic singlet ground state separated from an excited magnetic state by a so-called Haldane gap. Surprisingly, in contrast to the expected Haldane behavior a competition between a magnetically ordered ground state and a potentially gapped state is revealed. In Part III investigations on SiGe/Si quantum dot structures are presented. The ESR investigations reveal narrowlines close to the free electron g-factor associated with electrons on the quantum dots. Their dephasing and relaxation times are determined. Manipulations with sub-bandgap light allow to change the relative population between the observed states. On the basis of extensive characterizations, strain, electronic structure and confined states on the Si-based structures are modeled with the program nextnano3. A qualitative model, explaining the energy spectrum of the spin states is proposed.:Abstract i Contents iii List of Figures vi List of Tables viii 1 Preface 1 I Background and Experimental 5 2 Principles of ESR 7 2.1 The Resonance Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 ESR Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2.1 The g -factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.2 Relaxation Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.3 Lineshape Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 Effective Spin Hamiltonian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4 Spin-Orbit Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.5 d-electrons in a Crystal Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.6 Interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.6.1 Dipolar Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.6.2 Exchange Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.6.3 Superexchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.6.4 Symmetric Anisotropic Exchange . . . . . . . . . . . . 25 2.6.5 Antisymmetric Anisotropic Exchange . . . . . . . . . . 25 2.6.6 Hyperfine Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3 Experimental 27 3.1 Setup for Experiments at 10GHz . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2 Implementation of an EDMR Setup . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.1 Basic Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3 High Frequency Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.1 MillimeterWave Vector Network Analyzer . . . . . . . 33 3.3.2 Waveguides and Cryostats . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.4 Development of the Resonant Cavity Setup . . . . . . . . . . . 35 3.4.1 Mode Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.4.2 Resonant CavityModes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.4.3 Resonant Cavity Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.4.4 Resonant Cavity Sample Stick . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.4.5 Experimental Characterization . . . . . . . . . . . . . . 47 3.4.6 Performing an ESR Experiment . . . . . . . . . . . . . . 53 II Quasi One-Dimensional Spin-Chains 57 4 Motivation 59 5 Quasi One-Dimensional Systems 61 5.1 Magnetic Order and Excitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.2 Competing Interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.3 Haldane Spin Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6 Linarite 69 6.1 Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 6.2 Magnetization and ESR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.3 NMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.4 Summary and Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 6.5 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7 The Ni-hybrid NiCl3C6H5CH2CH2NH3 83 7.1 Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.2 Susceptibility andMagnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.3 ESR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.4 Further Investigations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 7.5 Summary and Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 8 Summary 99 III SiGe Nanostructures 101 9 Motivation 103 10 SiGe Semiconductor Nanostructures 107 10.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 10.1.1 Silicon and Germanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 10.1.2 Epitaxial Growth of SiGe Heterostructures . . . . . . . 109 10.1.3 Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 10.1.4 Band Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 10.2 Sample Structure and Characterization . . . . . . . . . . . . . 114 11 Modelling of SiGe/Si Heterostructures 119 11.1 Program Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 11.2 Implementation of Si/Ge System . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 11.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 11.3.1 Single Quantum Dot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 11.3.2 Multiple Quantum Dots . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 11.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 11.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 12 ESR Experiments on Si/SiGe Quantum Dots 135 12.1 ESR on Si Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 12.2 Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 12.2.1 Samples grown at 600◦C . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.2.2 Samples grown at 700◦C . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 12.2.3 T1-Relaxation Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 12.2.4 Effect of Illumination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 12.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 12.3.1 Quantum Dots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 12.3.2 Assignment of ESR Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 12.3.3 Relaxation Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 12.3.4 Donors in Heterostructures . . . . . . . . . . . . . . . . 153 12.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 13 Summary and Outlook 157 Bibliography 163 Acknowledgements 176