English

Because of its excellent electronic and optical properties GaAs has been accepted as the dominant candidate for high speed and optical devices. Hence, there exists a growing need for high quality substrates and for an improved fabrication method of electrically and optically active regions in GaAs. In particular, more efficient dopants are desirable. Moreover, it is of interest to understand in detail the properties of extended defects, surfaces and interfaces. Therefore, in this work the geometry, the stability and the properties of complex structures in GaAs, present during growth, further treatment and doping, are examined theoretically. For these theoretical studies a method is used which is based on density functional theory and therefore guarantees the best accuracy possible. This method is furthermore implemented on parallel computers to allow the examination of extended structures.

Deutsch

Aufgrund seiner hervorragenden elektrischen und optischen Eigenschaften hat sich GaAs mittlerweile als Ausgangsmaterial für Hochgeschwindigkeits- und optische Bauelemente durchgesetzt. Daher besteht ein stetig wachsender Bedarf an hochwertigen GaAs Substraten und an einer verbesserten Herstellung von elektrisch und optisch aktiven Strukturen in GaAs. Insbesondere sucht man nach effizienteren Dotiermaterialien und möchte die Eigenschaften von ausgedehnten Defekten, Ober- und Grenzflächen umfassend aufklären. In der vorliegenden Arbeit werden daher Geometrie, Stabilität und Eigenschaften von komplexen Strukturen in GaAs theoretisch untersucht, wie sie während des Wachstums, bei der Nachbehandlung und bei der Dotierung auftreten. Dazu wird eine Methode verwendet, die auf der Dichtefunktionaltheorie basiert und damit eine bestmögliche Genauigkeit liefert. Diese Methode wurde außerdem auf Parallelrechnern implementiert, um die Untersuchung von ausgedehnten Strukturen zu ermöglichen.