基于STM图像测量的硅中施主波函数

有效质量理论在描述掺杂剂能谱方面的成功并不能保证该模型波函数能通过实验检验。此类波函数近来已通过扫描隧穿谱探测，揭示了共振增强隧穿电流的局域化图案。我们表明，导电斑点的形状类似于穿过Kohn-Luttinger (KL) 类氢包络的截面，这些包络调制了传导电子的干涉Bloch态。电流分布的所有非单调特征均与在连续{001}原子面之间观察到的电荷密度涨落一致，包括对称性的反直觉降低——这是这些原子面上点群对称性降低的遗产。对衍射图的与模型无关的分析将电子波矢的值约束为 $k_0 = (0.82 \pm 0.03)(2\pi/a_{Si})$。与先前在可观电子密度上平均的测量不同，该估计直接来自孤立电子。我们进一步研究了波函数包络的模型特异性各向异性，这与有效质量各向异性相关。该各向异性在KL变分波函数包络中表现为玻尔半径之比 b=a。我们证明，对该比值进行中心元胞修正的估计令人鼓舞地准确，从而得出结论：KL理论不仅是能量的有效模型，也是波函数的有效模型。