Höhere Donator-exzitierte Zustände für prolate sphäroidale Leitungsbänder: Eine Neubewertung von Silizium und Germanium

Eine Erweiterung der Kohn-Luttinger-Methode für die Energielevels des effektiven Masse-Hamiltonoperators H= (Pₗ^₂2{m_}+Pₘ^₂2{m_}+Pₙ^₂2{m_}) -e^{2}Kr wird über den Rayleigh-Ritz-Ansatz vorgenommen. Die Methode ist in der Lage, unbegrenzt erweitert zu werden, vorausgesetzt, man ist bereit, mit großen Matrizen umzugehen. Die ersten neun S-ähnlichen Energielevels und die ersten eighteen P-ähnlichen Energielevels werden hier als Funktion des Masseverhältnisses =m_{}{m_} für 0<1 präsentiert. Die experimentellen Ergebnisse für die P-ähnlichen angeregten Zustände von Silizium und Germanium können innerhalb des experimentellen Fehlers angepasst werden, wenn man die statische Dielektrizitätskonstante von Silizium bei tiefen Temperaturen auf 11. 400. 05 und die von Germanium auf 15. 360. 05 setzt. Die Situation bezüglich der Donatorlevels in GaP wird kurz diskutiert.