Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 44: II-VI Halbleiter

HL 44.8: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 12:15–12:30, H17

Ab initio Rechnungen zu dotierten Halbleitern: EFG von Akzeptoren in CdTe — •S. Lany, J. Hamann, V. Ostheimer, H. Wolf und Th. Wichert — Technische Physik, Universität des Saarlandes, 66041 Saarbrücken

Die Komplexbildung von Dotieratomen spielt bei Kompensationsmechanismen in Halbleitern eine wichtige Rolle. Mittels charakteristischer elektrischer Feldgradienten (EFG) können solche Komplexe experimentell nachgewiesen werden, zum Beispiel mit der gestörten γγ Winkelkorrelation (PAC). Die ab initio EFG Berechnung ist durch die Identifikation der Komplexe, d. h. die eindeutige Bestimmung der chemischen Natur und der strukturellen Eigenschaften auf atomarer Ebene, motiviert.

Bei dem II-VI Halbleiter CdTe wurde mit der PAC die Komplexbildung der Donatorsonde ¹¹¹In/¹¹¹Cd mit Akzeptoren der Gruppen I und V beobachtet. Basierend auf der Dichtefunktionaltheorie wird für die EFG Berechnung die selbstkonsistente Elektronenkonfiguation von CdTe mit der LAPW Methode bestimmt. Die Konstruktion einer Superzelle, in der ein Wirtsatom durch ein Dotieratom ersetzt wird, ermöglicht die Berechnung des EFG, den der Akzeptor am Ort eines benachbarten Cd Atoms erzeugt. Die berechneten EFG und Strukturparameter (z.B. NN Abstände) werden im Zusammenhang mit den experimentellen Daten diskutiert und insbesondere hinsichtlich der begrenzten Größe der Superzelle bewertet. Anhand der Rechnungen kann der Ursprung des EFG auf die Überlagerung verschiedener Anteile zurückgeführt werden: Strukturelle Relaxation, Polarisation der kovalenten Bindung und Ladungszustand des Akzeptors.