Theoretische Studien Elektronischer und Struktureller Eigenschaften von Gruppe III-Nitriden sowie ihrer Oberflächen und Grenzflächen

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist eine möglichst quantitative Berechnung elektronischer und struktureller Eigenschaften von Gruppe III-Nitriden, ihren Oberflächen und Heterostrukturen im Rahmen der lokalen Dichteapproximation der Dichtefunktionaltheorie sowie im Rahmen der GW Näherung der QuasiteilchenBandstrukturtheorie. Die LDA Rechnungen sollen insbesondere unter Verwendung neuer selbstwechselwirkungs- und relaxationskorrigierter Pseudopotentiale durchgeführt werden. Sowohl Volumenkristalle als auch Oberflächen, Adsorbatsysteme und Heterostrukturen dieser Materialklasse sollen studiert werden. Gruppe III-Nitride und ihre Heterostrukturen werden aufgrund ihres großen technologischen Potentials derzeit weltweit intensiv untersucht. Die Anwendungen reichen von lichtemittierenden Dioden und Halbleiterlasern im blauen und ultravioletten Spektralbereich über Hochtemperatur-, Hochleistungs- und Hochfrequenzbauelemente bis hin zu großflächigen Displays. Für ein grundlegendes Verständnis der Phänomene und eine gezielte Beeinflussung der Prozesse, die in diesem breiten Spektrum von Anwendungen zum Tragen kommen, ist eine möglichst präzise Kenntnis der physikalischen Eigenschaften der recht ionischen Gruppe III-Nitride mit ihrer großen Bandlücke sowie ihrer Oberflächen, Adsorbatsysteme und Heterostrukturen eine unabdingbare Voraussetzung.