Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 17: GaN I

HL 17.7: Vortrag

Dienstag, 12. März 2002, 12:30–12:45, H17

Phononen in verspanntem α-GaN und -AlN: Ergebnisse von ab initio-Rechnungen — •J.-M. Wagner und F. Bechstedt — Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Festkörpertheorie und Theoretische Optik, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena

In einer parameterfreien Berechnung der gitterdynamischen und der dielektrischen Eigenschaften von hexagonalem GaN und AlN mit Hilfe der Dichtefunktionalstörungstheorie ermitteln wir die Veränderung der Phononenfrequenzen unter dem Einfluß symmetrieerhaltender uni- und biaxialer Verzerrung und bestimmen die zugehörigen Proportionalitätsfaktoren (Deformationskoeffizienten) für sämtliche Phononen am Γ-Punkt. Die für die Angabe von Modenkoeffizienten bezüglich der entsprechenden Verspannung erforderlichen elastischen Konstanten gewinnnen wir aus der mit Hilfe der Minimierung der Gesamtenergie berechneten Gitterrelaxation.

Zwischen diesen selbstkonsistent berechneten Daten und publizierten experimentellen Werten ergeben sich erhebliche Diskrepanzen. Es wird gezeigt, daß diese auf fehlerhafte Umrechnungen der gemessenen Größen zurückzuführen sind. Nach einer entsprechenden Korrektur ergibt sich eine weitgehende Übereinstimmung zwischen theoretischen und experimentellen Resultaten. Die deutlich niedrigeren Werte der Modenkoeffizienten für biaxiale Verspannung zeigen an, daß die mit Hilfe von Raman-Messungen bestimmte kompressive bzw. tensile Spannung bislang unterschätzt wurde.