Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 3: GaN I
HL 3.4: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 11:15–11:30, H2
Bestimmung der Quasiteilchenbandstruktur und des Einflusses der Semi-Core Zustände in c-GaN mit dem SAPW-GWΓ-Verfahren — •Gregor-Martin Fehrenbach und Helmut Bross — Sektion Physik der LMU, Theresienstr. 37, 80333 München
Die Implementierung der GWΓ-Näherung in dem Spline Augmented Plane-Wave (SAPW) Allelektronenverfahren verwendet die volle mikroskopische dielektrische Funktion zur Abschirmung der Wechselwirkung und eine Konturdeformation zur Auswertung der Energieintegration. Die Eigenschaft dieses Verfahrens ist es, aufgrund seiner Basis nicht zwischen Rumpf- und Valenzelektronen zu unterscheiden. Daher ist es besonders gut zur Untersuchung von GaN geeignet, wo sogenannte, von atomaren Ga 3d- und N 2d abstammende, Semi-Core Bänder großen Einfluß haben.
Unsere Rechnungen ergeben eine direkte Bandlücke von 3.238 eV gegenüber 1.843 eV in LDA in sehr guter Übereinstimmung mit dem experimentellen Wert von 3.3 eV. Die Reihenfolge der Zustände im Semi-core Komplex, der im Gegensatz zum Ergebnis der LDA-Rechnung nicht mehr in Ga 3d- und N 2d Bänder separiert, zeigt, ebenfalls abweichend vom LDA-Ergebnis, am Γ-Punkt das s-Niveau über den d- Bändern. Dieses Ergebnis verbessert, verglichen mit bisherigen Untersuchungen qualitativ die Übereinstimmung mit den experimentellen Daten. Quantitativ weicht das Γ1-Niveau nach wie vor deutlich von dem experimentellen Wert ab.