Anionen- und Kationensubstitution in Metalloxiden

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Halbleiter haben in den letzten Jahren als Werkstoffe für optoelektronische Bauelemente an Bedeutung gewonnen. Dabei wird versucht, die Leitfähigkeit von Substanzen mit einer Bandlücke im blauen Spektralbereich durch gezielte p-Dotierung zu erhöhen. In diesem Projekt soll diese Fragestellung an geeigneten Substanzen mit quantenchemischen Methoden behandelt werden. Ausgangspunkt sollen die Übergangsmetallchalkogenide ZnSe, ZnS, ZnO sein, deren Bandlücke durch Anionensubstitution mit N und P verändert wird. Es sollen systematische Untersuchungen zur Struktur und Stabilität von substituierten Festkörpern in Abhängigkeit von Substitutionsstelle (Oberfläche, Bulk) und Substitutionsmuster (Nähe, Ferne) durchgeführt werden. Festkörper können mit dem zyklischen Clustermodell sowohl ohne als auch mit Defekten effektiv simuliert werden. Das zyklische Clustermodell ist in der semiempirischen Molekülmethode MSINDO implementiert, deren Genauigkeit für diese Fragestellung ausführlich dokumentiert ist. Die Strukturen sollen sowohl unrelaxiert als auch relaxiert modelliert und charakterisiert werden.