Intrinsic point defects in zinc oxide [Elektronische Ressource] : modeling of structural, electronic, thermodynamic and kinetic properties / vorgelegt von Paul Erhart

Intrinsic Point Defects in Zinc Oxide:Modeling of Structural, Electronic, Thermodynamicand Kinetic PropertiesVom FachbereichMaterial- und Geowissenschaftender Technischen Universit˜at Darmstadtzur Erlangung des Grades Doktor-Ingenieurgenehmigte Dissertationvorgelegt vonPaul ErhartReferent: Prof. Karsten AlbeKorreferent: Prof. Heinz von SeggernTag der Einreichung: 18. Mai 2006Tag der mundlic˜ hen Prufung:˜ 5. Juli 2006Darmstadt, 2006D17ContentsList of Figures VList of Tables VIIList of Abbreviations IXAbstract XIIII. Introduction 11. Motivation 32. Modeling of materials 72.1. Simulation techniques in atomic scale modeling . . . . . . . . . . . . . . . 72.2. Bridging length and time scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9II. Quantum mechanical modeling of intrinsic point defects 133. Density functional theory 153.1. General aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.2. Exchange-correlation functional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.3. Plane wave basis sets and pseudopotentials . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174. Structure and stability of vacancies and oxygen interstitials 194.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19IContents4.2. Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204.3. Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.4. Discussion .