Долинно-орбитальное взаимодействие в германии, легированном донорами V группы: количественный анализ

В рамках приближения огибающей функции рассчитаны волновые функции электронов, локализованных на мелких донорах P, As, Sb в Ge при учете долинно-орбитального взаимодействия, обусловленного короткодействующим потенциалом донора. Предложен подход, позволяющий включить междолинное смешивание в уравнение для многокомпонентной огибающей. Расчет эффектов долинно-орбитального взаимодействия проводился по теории возмущений, тогда как “затравочные” однодолинные функции находились с применением вариационного метода Ритца. Параметры короткодействующей части потенциала и коэффициент междолинного смешивания подбирались индивидуально для каждого донора, позволяя получать наилучшее согласие с результатами экспериментального измерения энергий синглетного и триплетного состояний. Вычислены огибающие волновых функций состояний 1$s(A_1)$ и 1$(T_2)$. Найдены параметры долинно-орбитального взаимодействия для каждого донора. Также показано, как должны модифицироваться функции возбужденных состояний 2$s$, 2$p_{0}$, 2$p_\pm$, 3$p_{0}$, чтобы оставаться ортогональными функциям синглета и триплета в рамках более строгой многодолинной модели.