Geometrie und Eigenschaften von Gruppe-IV-Nanokristallen: Ab initio Berechnungen

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Ziel des Projektes ist es, Aussagen zu den Bildungsmechanismen, zur atomaren Geometrie, der Elektronenstruktur und den abgeleiteten optischen Eigenschaften von nanostrukturierten Gruppe-IVHalbleitern zu machen. Es geht dabei einerseits um selbstorganisiert auf Si- oder SiC-Substraten aufgewachsene Si- und GeKristallite. Andererseits werden Ge-Nanokristalle, die durch Ionenimplantation und nachfolgendes thermisches Ausheilen im SiC generiert werden, untersucht. Wasserstoffabgesättigte Cluster gestatten die Simulation sowohl von freien als auch von in amorphen Matrizen eingebetteten Nanokristalliten. Der Einfluss von Mischungen wie Ge1-xSix wird diskutiert. Die strukturellen Untersuchungen werden auf Kohlenstoff-Nanokristalle ausgedehnt. Die Untersuchungen basieren weitgehend auf parameterfreien ab initio Berechnungsmethoden. Die die optischen Eigenschaften bestimmenden Vielteilcheneffekte werden in die Rechnung einbezogen.