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HL: Halbleiterphysik

HL 42: Elektronentheorie

HL 42.4: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 11:15–11:30, H14

Berechnung von Bindungseigenschaften in III-V Nitriden: Ein Testfall für gradientenkorrigierte Dichtefunktionale und Pseudopotentialverfahren — •Martin Fuchs, Juarez L.F. da Silva, Catherine Stampfl, Jörg Neugebauer und Matthias Scheffler — Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin

Dichtefunktional Gesamtenergierechnungen bilden eine aussagekräftige Basis für theoretische Untersuchungen von Gruppe-III Nitriden. Generalisierte Gradientennäherungen für die Austauschkorrelations-Wechselwirkung sind dabei von Interesse als mögliche Verbesserung gegenüber der bislang gebräuchlichen lokalen-Dichte Näherung, die die Bindungsstärken von Molekülen und Festkörpern bekanntermassen überschätzt. Wir untersuchen hier die Rolle der PBE GGA [1] für kubische AlN, GaN und InN Kristalle in FP-LAPW Allelektronen-Rechnungen. Dabei diskutieren wir zunächst Unterschiede zur oft benutzten Pseudopotentialmethode, die sich je nach Behandlung der d-Rumpfniveaus durch die Ga und In Pseudopotentiale ergeben. Im Ergebnis erhalten wir für die GGA leicht überschätzte Gitterparameter. Bindungsenergien finden wir in sehr viel besserer Übereinstimmung mit experimentellen Daten als für die LDA. Formationsenthalpien ergeben sich dagegen als zu klein - und werden durch die LDA besser wiedergegeben. Ähnliches finden wir auch für neuere ,,revidierte” PBE Funktionale, die zwar das N₂ Molekül verbessert, die Volumenkristalle dagegen eher als zu schwach gebunden beschreiben.

[1] J.P. Perdew et al., Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).