Ab-initio Berechnung des elektronischen Spektrums von Halbleiterlegierungen mit großer Bandlücke

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Ziel des vorliegenden Projektes ist die theoretische Beschreibung der elektronischen Eigenschaften von Halbleiterlegierungen, wie etwa AltGa(1-t)N oder ZntCd(1-t)Te mit ab-initio Methoden. Besonders interessiert uns die Abhängigkeit des elektronischen Spektrums und der fundamentalen Energielücke von der Zusammensetzung des Mischkristalls aus seinen Komponenten. Wegen der willkürlichen Anordnung der chemischen Elemente im Mischkristall erweisen sich diese Fragestellungen als eine große konzeptionelle Herausforderung. Aufbauend auf einer quantitativ zuverlässigen Beschreibung der zugrunde liegenden Ausgansmaterialien (z.B. AlN und GaN im Falle von AltGa(1-t)N), sollen verschiedene Näherungsverfahren zur Behandlung des Mischkristalls entwickelt und auf ihre Gültigkeit hin überprüft werden. Mit diesen Methoden sollen verschiedene Legierungen von III-V und II-VI Verbindungshalbleitern, besonders solche mit großen Bandlücken (Wide-Band-Gap Materialien), untersucht werden. Wir erhoffen uns aus diesen Studien wichtige Erkenntnisse über die Eigenschaften solcher Legierungen, die für die Entwicklung optoelektronischer Bauelemente wie etwa Leucht- und Laserdioden von großer Bedeutung sind.