Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 2: Poster I

HL 2.23: Poster

Montag, 23. März 1998, 10:30–19:00, A

Lokale Schwingungsmoden an Übergangsmetallionen in hexagonalen GaN und AlN Kristallen — •C. Göbel¹, C. Schrepel¹, U. Scherz¹, P. Thurian², G. Kaczmarczyk² und A. Hoffmann² — ¹Institut für Theoretische Physik, TU-Berlin, Hardenbergstr. 36, D-10623 Berlin — ²Institut für Festkörperphysik, TU-Berlin, Hardenbergstr. 36, D-10623 Berlin

Die Energien, relative Schwingungsamplituden und Isotopieverschiebungen der lokalen Schwingungsmoden (LVMs) von Fe³⁺ und Ti²⁺ in hexagonalem GaN und von Fe³⁺ in hexagonalem AlN wurden mit einem für Wurtzitkristalle modifizierten Valenzkraftmodell von Keating und Kane berechnet, das auch die langreichweitigen Coulomb-Kräfte berücksichtigt. Die Valenzkraftparameter des perfekten Kristalles wurden durch Anfitten der Phononendispersionskurven (PDCs) an experimentelle Raman- und optische Photolumineszenz-Daten von GaN [1] und an ab-initio berechnete PDCs von AlN [2] bestimmt. Für die Valenzkraftparameter an der Störstelle wurde die Skalenfaktornäherung [3] verwendet. Die berechneten Energien der LVMs zeigen eine gute Übereinstimmung mit unseren Photolumineszenz-Messungen. Die berechneten Isotopieverschiebungen der LVMs sind kleiner als 1meV und konnten wegen der höheren experimentellen Linienbreite nicht beobachtet werden.

[1] P. Thurian et al., Mater. Sci. Forum 196-201, 1571 (1995)

[2] K. Karch et al., Technical Digest of -ICSRM-95- (1995)

[3] R.M. Feenstra et al., Phys. Rev. B 28 , 5793 (1983)