Hauptforschungsgebiete

Berechnung des elektronischen Verhaltens von Halbleiter-Heterostrukturen

Wir betrachten das Problem, die relevanten Energiezustände und zugehörigen Wellenfunktionen von (drei dimensionalen) Halbleiter Nanostrukturen zu berechnen. Diese ergeben sich aus Eigenwerten und Eigenvektoren der Schrödinger Gleichung

wobei das Potential V und die effektive Elektronenmasse m unstetig entlang der Grenzfläche zwischen dem Quantenpunkt und dem umgebenden Material sind. Nimmt man Nicht-Parabolizität der effektiven Elektronenmasse an, so erhält man für die Schrödinger Gleichung ein rationales Eigenwertproblem.
Diskretisierung mit FE oder FV Methoden liefert ein sehr großes nichtlineares Matrixeigenwertproblem, das mit iterativen Projektionsverfahren vom Arnoldi and Jacobi-Davidson Typ sehr effizient gelöost werden kann.