Cálculos teóricos de discontinuidades en heterouniones en el sistema Si/Ge

Presentamos un estudio teórico de las propiedades estructurales y electrónicas de interfaces pseudomórficas Si/Ge, en las que las capas están tensadas de tal manera que la distancia de red paralela a la interfaz es igual en ambos lados. Los cálculos auto-consistentes, basados en la funcional de densidad local y pseudopotenciales ab initio, determinan las estructuras atómicas y las tensiones de energía mínima, y la alineación de las estructuras de bandas de Si y Ge. La presencia de las tensiones provoca desplazamientos y divisiones significativas de las bandas del volumen. Derivamos valores para las discontinuidades de banda para interfases (001), (111) y (110) bajo diferentes condiciones de tensión, y discutimos la validez de los métodos de funcional de densidad para el análisis del problema de interfaz. Los efectos de división por espín-órbita en las bandas de valencia se incluyen a posteriori. Expresamos nuestros resultados en términos de discontinuidades en las bandas de valencia y potenciales de deformación para las bandas del volumen, y los comparamos con experimentos recientes en heteroestructuras Si/Si₁-ₗGeₗ.