Münster 1999 – scientific programme
Parts | Days | Selection | Search | Downloads | Help
HL: Halbleiterphysik
HL 23: Poster II
HL 23.91: Poster
Wednesday, March 24, 1999, 14:00–18:00, Z
Ab initio k· p-Matrixelemente — •R. Winkler1 und M. Städele2 — 1Institut für Technische Physik III, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen — 2Beckman Institute, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA
Wir berechnen ab initio k· p-Matrixelemente ausgehend von parameterfreien Bandstrukturrechnungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie mit exaktem Austausch. Diese Matrixelemente liefern wesentlich genauere k· p-Modelle als die üblichen Modelle, die phänomenologisch bestimmte Parameter verwenden. Für diese Parameter eröffnet sich ein weites Anwendungsspektrum sowohl bei k· p-Rechnungen in der Envelopefunktions-Näherung als auch bei ab initio-Rechnungen.
Wir verwenden die mikroskopische Definition dieser Größen als Impulsmatrixelemente zwischen Bandkanten-Blochfunktionen. Den Ausgangspunkt bilden Bandstrukturrechnungen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie mit exaktem Austausch [1]. Mit diesem Konzept wird insbesondere sichergestellt, daß die berechneten Bandlücken mit den experimentellen Werten gut übereinstimmen. Anschließend verwenden wir ein Projektorverfahren aus der Gruppentheorie, um die reduzierten Impuls-Matrixelemente gemäß dem Wigner-Eckart-Theorem auszuwerten. So lassen sich die von uns berechneten Matrixelemente unmittelbar mit experimentell bestimmten Werten dieser Matrixelemente vergleichen.
Üblicherweise geht man davon aus, daß die k· p-Methode nur in der Nähe vom Γ-Punkt eine brauchbare Beschreibung der Bandstruktur ermöglicht. Doch selbst verhältnismäßig kleine 6-Band-Modelle liefern eine verläßliche Beschreibung der Bandstruktur für die halbe Brillouin-Zone um den Γ-Punkt.
[1] M. Städele et al., Phys. Rev. Lett. 79, 2089 (1997).