Regensburg 2000 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 31: Photovoltaik II

HL 31.12: Talk

Thursday, March 30, 2000, 13:15–13:30, H14

Punktdefekte auf der (110) Oberfläche von III-V Halbleitern: DFT Rechnungen im Vergleich mit STM Experimenten — •G. Schwarz, J. Neugebauer und M. Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin-Dahlem

Die Analyse von hochauflösenden STM-Bildern gibt oft keinen direkten Hinweis auf die atomare und chemische Struktur von Punktdefekten auf Halbleiteroberflächen. Mit Hilfe von Dichtefunktional-Rechnungen bestimmen wir die Gleichgewichtsgeometrie und elektronische Struktur von Leerstellen sowie antisite Defekten. Der Vergleich der aus den Rechnungen gewonnenen STM Simulationen mit Experimenten[1,2] zeigt, daß diese Ergebnisse teilweise signifikant von den Interpretationen abweichen, die aus den experimentellen Daten alleine gezogen wurden. So zeigt die Arsenleerstelle auf p-dotiertem GaAs im Gegensatz zu früheren Analysen eine Relaxation der Nachbaratome nach innen und eine im Vergleich zur defektfreien Oberfläche verringerte Symmetrie. Aus unseren Rechnungen finden wir weiterhin, daß der Defekt zwei durch eine kleine Energiebarriere getrennte Konfigurationen besitzt, die bei Raumtemperatur im STM nicht aufgelöst werden können. Die Simulation zeigt damit die gleiche Symmetrie wie das Experiment und erklärt die Diskrepanz zwischen den STM-Bildern und früheren Rechnungen, die ausschließlich die Gleichgewichtsgeometrie betrachtet haben[3].

[1] Ph. Ebert, K. Urban, M.G. Lagally, Phys. Rev. Lett. 72, 840 (1994).

[2] G. Lengel, R. Wilkins und M. Weimer, Phys. Rev. Lett. 72, 836 (1994).

[3] S. B. Zhang und A. Zunger, Phys. Rev. Lett. 77, 119 (1996).