Berlin 2008 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 31: Poster II

HL 31.43: Poster

Dienstag, 26. Februar 2008, 16:30–19:00, Poster D

Effective-bond-orbital-Modellierung von Halbleiter-Quantenpunkten — •Daniel Mourad und Gerd Czycholl — Institut für Theoretische Physik, Universität Bremen

Die Berechnung elektronischer Einteilchenzustände von niederdimensionalen Strukturen (z.B. Halbleiter-Quantenpunkten) erfolgt häufig entweder mit Kontinuumsmodellen wie dem k · p-Modell oder sogenannten empirischen Tight-Binding-Modellen (ETBM), die von lokalisierten atomaren Orbitalen ausgehen. Beide Ansätze wählen zweckmäßigerweise eine Parametrisierung, welche innerhalb gewisser Grenzen die Bulk-Bandstruktur der betreffenden Materialien reproduziert. Das ETBM passt die Bandstruktur selbstkonsistent an, während das k · p-Modell einen festen Satz von Materialparametern verwendet, allerdings in seiner Anwendbarkeit prinzipiell auf einen kleinen Bereich der Brillouin-Zone beschränkt ist. Das Effective-Bond-Orbital-Modell (EBOM) ist ein Tight-Binding-Modell, welches die atomare Basis des Festkörpers vernachlässigt und das elektronische Problem auf dem unterliegenden Bravais-Gitter diskretisiert, allerdings mit Hilfe der k · p-Parameter. Es liefert befriedigende Resultate für die gesamte Brillouin-Zone. Wir benutzen das EBOM mit übernächster-Nachbar-Kopplung zur Berechnung der Einteilchenzustände von in Zinkblende-Struktur kristallisierenden Halbleiter-Quantenpunkten (CdSe in ZnSe und GaN in AlN). Zusätzlich wird aufgezeigt, dass die Vernachlässigung kleiner Spin-Bahn-Wechselwirkungen nicht ad hoc gerechtfertigt werden kann.