Hamburg 2001 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 10: Grenz- und Oberfl
ächen

HL 10.13: Talk

Monday, March 26, 2001, 18:30–18:45, S16

Geladene Punktdefekte im Volumen und an der Oberfläche von Halbleitern − Berechnung der Bildungsenergie unter Verwendung von periodischen Randbedingungen — •G. Schwarz, J. Neugebauer und M. Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin

Periodische Randbedingungen in Verbindung mit Superzellen werden regelmäßig zur Berechnung von Punktdefekten im Rahmen der Dichtefunktional-Theorie verwendet. Der Fehler, der dabei durch die Wechselwirkung des Defekts mit seinen Bildern in benachbarten Superzellen verursacht wird, ist durch die Systemgröße kontrollierbar. Wir untersuchen anhand eines typischen Systems (P-Leerstelle im Volumen und an der Oberfläche von GaP) die Variation der Bildungsenergien und der Umladungsniveaus mit der Größe der Einheitszelle, der Besetzung der Defektniveaus und der Integration im reziproken Raum. Unsere Rechnungen zeigen eine rasche Konvergenz der Bildungsenergien neutraler Defekte unter der Voraussetzung eines geeigneten k Punkt samplings. Für geladene Leerstellen mit einem konstanten Hintergrund zur Ladungskompensation führt die elektrostatische Wechselwirkung zu einem schlechteren Konvergenzverhalten mit der Zellgröße. Der Vergleich unserer Ergebnisse mit dem von Makov und Payne [1] vorgeschlagenen Korrekturterm zeigt, daß die Abschirmung und damit die Konvergenz in der selbstkonsistenten Rechnung besser ist als in dem in Ref. [1] zugrundegelegten Modellsystem. Alternative Möglichkeiten zur Ladungskompensation in Volumen- und Oberflächenzellen werden diskutiert.

[1] G. Makov and M. C. Payne, Phys. Rev. B 51, 4014 (1995).