Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: Poster II

HL 23.26: Poster

Mittwoch, 24. März 1999, 14:00–18:00, Z

Erbiumdefekte in Silizium: Elektronische Struktur und Hyperfeinwerte — •Alexander Blumenau, Uwe Gerstmann und Harald Overhof — Fachbereich Theoretische Physik, Universität GH Paderborn

Silizium ist wegen seiner leichten Verfügbarkeit und seiner

elektronischen Struktur das am weitesten verbreitete Halbleitermaterial.

Aufgrund des indirekten Gaps ist reines Silizium jedoch kaum zur

Lichtemission geeignet.

Eine vielversprechende Möglichkeit zur Überwindung dieses Problems

besteht jedoch in der Dotierung von Silizium mit Erbium.

Aufgrund der günstigen elektronischen Eigenschaften sind damit unter

anderem Laser, Leuchtdioden oder Lichtverstärker auf Siliziumbasis denkbar.

Wir haben die elektronischen Eigenschaften von Erbiumdefekten in Silizium

ab initio und unter voller Berücksichtigung der f-Elektronen berechnet.

Dies erfolgte selbstkonsistent im Rahmen der Linear Muffin-Tin Orbital Methode

unter Zuhilfenahme der Atomic Spheres Approximation (LMTO-ASA). Dabei

wurden die Störstellen über eine Greenfunktionentechnik betrachtet,

und Vielteilcheneffekte mit Hilfe der lokalen Spindichte-Näherung

der Dichtefunktionaltheorie berücksichtigt.

Die Spinabhängigkeit des gesamten Verfahrens ermöglichte zudem eine

Berechnung der Hyperfeinwerte der Erbiumdefekte.