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Akkurate Berechnung der elektronischen Struktur an Grenzflächen mittels Dichtefunktionaltheorie und GW-Quasiteilchenkorrekturen

利用密度泛函理论和引力波准粒子修正精确计算界面电子结构

基本信息

批准号：
98670005
负责人：
Dr. Christoph Freysoldt
金额：
--
依托单位：
Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH (MPIE)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2008
资助国家：
德国
起止时间：
2007-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/98670005?language=en
关键词：
Akkurate Berechnung der elektronischen Struktur

项目摘要

Die Funktionsweise der meisten elektronischen Bauelemente basiert auf den Eigenschaften der Grenzfläche zwischen zwei unterschiedlichen Materialien, z.B. bei Schottky-Kontakten (Metall/Halbleiter) in integrierten Schaltkreisen oder Heteroübergängen in Leuchtdioden und Solarzellen. Ein wichtiger Parameter ist dabei der Bandabstand (band offset) zwischen den verschiedenen Materialien.In den letzten Jahren haben sich Elektronenstrukturrechnungen wie die Dichtefunktionaltheorie (DFT) als wichtige Ergänzung zum Experiment etabliert. Allerdings kann die energetische Position der elektronischen Bänder mit Standard-DFT-Methoden nur unzureichend reproduziert werden (z.B. wird die Bandlücke oft um 50–100% unterschätzt). Hier hat sich die Vielteilchen-Störungstheorie in der GW-Näherung als Korrekturmethode zu den DFT-Bandstrukturen bewährt. Gerade bei breitlückigen Halbleitern und Isolatoren liefern GW-Rechnungen signifikante Korrekturen der Valenzbänder von 1 eV und mehr. Daher sollten sie einen wichtigen Einfluß auf die berechneten band offsets haben. Ziel dieses Projekts ist es, ein numerisch effizientes und genaues Verfahren zur Berechnung von band offsets im Rahmen der GW-Theorie zu entwickeln.

Die Funktionsweise der meisten elektronischen Bauelemente basiert auf den Eigenschaften der Grenzfläche zwischen zwei unterschiedlichen Materialien, z.B. bei Schottky-Kontakten (Metall/Halbleiter) integrierten Schaltkreisen oder Heteroübergängen in Leuchtdioden und Solarzellen. Ein wichtiger Parameter ist dabei der Bandabstand (band offset) zwischen den verschiedenen Materialien.In den letzten jahren haben sich Elektronenstrukturrechnungen wie die Dichtefunktionaltheorie (DFT) als wichtige Ergänzung zum Experiment etabliert. Allerdings kann die energetische Position der elektronischen Bänder mit Standard-DFT-Methoden nur unzureichend reproduziert werden (z.B. wird die Bandlücke oft um 50–100% unterschätzt)。 GW-Näherung 中的 Vielteilchen-Störungstheorie 是 DFT-Bandstrukturen 中的 Korrekturmethode。 GW-Rechnungen 的隔离器和隔离器意味着 1 eV 和更多的 Valenzbänder 的 Korrekturen。 Daher sollten sie einen wichtigen Einfluß auf die berechneten band offsets haben。 Ziel dieses Projekts ist es, ein numerisch effizientes und genaues Verfahren zur Berechnung von band offsets im Rahmen der GW-Theorie zu entwickeln.