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HL: Halbleiterphysik
HL 7: Störstellen II
HL 7.10: Vortrag
Montag, 17. März 1997, 17:45–18:00, H1
Jahn-Teller Effekt und Monovakanzen in Si und SiC — •A. Zywietz, K. Karch, J. Furthmüller und F. Bechstedt — IFTO, FSU Jena, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Defekte beeinflussen die physikalischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien wie Silizium und Siliziumkarbid erheblich. Unter ihnen sind die Vakanzen von grundlegendem Interesse, da sie Phänomene wie Diffusion beeinflussen und auch in vielfältigen Kombinationen mit anderen Punktdefekten auftreten können. Im Falle der hier betrachteten Halbleiter Si und SiC verursachen sie durch das Aufbrechen der kovalenten Bindungen zu ihren vier nächsten Nachbarn und der damit verbundenen Umordnung der Atome eine Änderung der Gitterstruktur in ihrer Umgebung. Da der Grundzustand bei Beibehaltung der Tetraedersymmetrie entartet ist, treten nicht nur Relaxationen im herkömmlichen Sinne, sondern auch Verzerrungen mit Symmetrieerniedrigung auf. Um die resultierende Gitterstruktur zu bestimmen, haben wir numerische Untersuchungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie unter Verwendung ultraweicher nichtnormerhaltender Vanderbilt Pseudopotentiale durchgeführt, um so die auftretenden geringen Energieunterschiede auflösen zu können. Der Einfluß der Konvergenz unserer Rechnungen auf die Symmetrie der Vakanz (Td, D2d, C3v), die Verschiebung der benachbarten Atome und die Änderung der Ladungsdichte wird untersucht. Dabei werden Superzellen unterschiedlicher Form, die bis zu 216 Atome enthalten, studiert.