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

Kantennahe Feinstruktur

Die bei der Wechselwirkung von hochenergetischen Elektronen mit Festkörpern beobachteten Elektronenenergieverlustspektren liefern wertvolle Informationen über die strukturellen und elektronischen Eigenschaften der untersuchten Systeme. Besondere Bedeutung kommt dabei den Details der Verlustspektren in einem Bereich von etwa 50 eV oberhalb der elementspezifischen Ionisationskanten zu. Die hier auftretenden Oszillationen werden als kantennahe Feinstruktur (Electron Energy Loss Near-Edge Structure: ELNES) bezeichnet. Gleichermaßen liefern Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure (NEXAFS) Messungen interessante Informationen über die Struktur von Halbleitern und ihren Oberflächen. Wir haben in diesem Projekt die kantennahe Feinstruktur von wide-band-gap Halbleitern auf der Basis von ab-initio Bandstrukturverfahren studiert. Dabei wurden sowohl ELNES als auch NEXAFS Spektren berechnet. Zur realistischen Beschreibung der ELNES und NEXAFS ist die Modifikation des elektronischen Spektrums aufgrund der Anregung eines kernnahen Elektrons ins Leitungsband zu berücksichtigen. In unserem Zugang geschieht dies durch Verwendung von Pseudopotentialen, die für angeregte Atome mit einem verbleibenden Rumpfelektronenloch konstruiert werden. Diese Potentiale werden zur Berechnung der ELNES und NEXAFS wie lokalisierte "Defekte" in große Superzellen eingebettet. Die mit dieser Methode erzielten Resulate für C, SiC, BN, AlN und GaN Volumenkristalle und für die SiC(001)-c(2x2) Oberfläche erlauben eine quantitative Analyse der vorliegenden experimentellen Daten. Wir arbeiten in diesem Projekt mit einer Arbeitsgruppe des Physikalischen Instituts zusammen.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dipl.-Phys. K. Giese, Prof. Dr. P. Krüger, Prof. Dr. J. Pollmann sowie Dipl.-Phys. M. Park und Prof. Dr. H. Kohl vom Physikalischen Institut