Fachbereich 11 - Physik
Institut für Festkörpertheorie
Lehrstuhl Prof. Dr. Pollmann gemeinsam mit Prof. Dr. P. Krüger und PD Dr. M. Rohlfing

Dichtefunktionaltheorie und Selbstwechselwirkungskorrekturen

Elektronische Eigenschaften von Volumenkristallen, Defekten in Halbleitern, Halbleiteroberflächen sowie Halbleitergrenzflächen in Heterostrukturen und Supergittern werden heutzutage für gewöhnlich im Rahmen der lokalen Dichteapproximation (LDA) der Dichtefunktionaltheorie (DFT) berechnet. So erweist sich die DFT-LDA auch beim Studium von bipolaren AlGaAs Supergittern als zugkräftige Näherung. Allerdings weist diese Approximation aber auch eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf. Die Arbeitsgruppe entwickelt daher mögliche Verbesserungen der Einteilchen-Bandstrukturtheorie im Rahmen der DFT. Dies geschieht im Rahmen eines formal neuen Zugangs, der auf selbstwechselwirkungs- und relaxationskorrigierten Pseudopotentialen (SIRC-PP) basiert. Diese Methodik erlaubt es, im Rahmen der LDA ohne zusätzlichen numerischen Aufwand Bandstrukturen von heteropolar kovalenten und ionischen Halbleiterstrukturen (Volumenkristalle, Halbleiterlegierungen, Oberflächen) zu berechnen, die hervorragend mit experimentellen Daten übereinstimmen. Zwischenzeitlich ist der Formalismus auch von anderen Arbeitsgruppen mit großem Erfolg z. B. zur Berechnung der elektronischen Struktur von Übergangsmetall-Oxiden verwendet worden.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, EU Network "Ab-initio Calculations of Complex Processes in Materials"

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. U. Freking, Dr. R. Kucharczyk (Universität Breslau, Polen), Prof. Dr. P. Krüger, Prof. Dr. J. Pollmann

Veröffentlichungen:

Kucharczyk, R., U. Freking, P. Krüger und J. Pollmann: Electronic properties of AlGaAs-based biperiodic superlattices via pseudopotential calculations, Surf. Sci. 482, 612 (2001)

Pollmann, J., P. Krüger, A. Mazur und M. Rohlfing (Review Artikel): Electrons, phonons and excitons at semiconductor surfaces, Advances in Solid State Physics (B. Kramer editor), Springer Verlag, Heidelberg, Vol. 42, 189 (2002)