In dieser Arbeit werden zuerst der Spannungs- und der Verzerrungsstensor eingeführt und anschließend die Symmetrieeigenschaften der Bandstruktur des kubisch flächenzentrierten Kristalls im unverspannten sowie im verspannten Zustand dargestellt. Aus den Symmetrieeigenschaften wird für mehrere Verspannungszustände der irreduzible Bereich der Brillouin Zone hergeleitet, für den die Berechnung der Bandstruktur zu erfolgen hat. Die Bandstruktur wird mit der Pseudopotentialmethode berechnet und auf einem Gitter diskretisiert.
Der Hauptteil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation des Ladungsträgertransports mit Hilfe der sogenannten Full Band Monte Carlo Methode. Die wesentlichen verwendeten Algorithmen und Streumodelle werden dargestellt. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf neuen Methoden zur Verkürzung der Simulationszeiten. In diesem Zusammenhang werden die Implementierung lokal verfeinerter Tetraedergitter für die Diskretisierung der Brillouinzone und der effiziente Einsatz von Verwerfungsmethoden bei der Monte Carlo Methode untersucht.
Die Ergebnisse der Bandstuktur- und der Transportberechnungen werden
im Kontext neuer theoretischer Beschreibungen diskutiert.
Im verspannten Silizium kommt es zu einer Aufhebung der Entartung der X-Täler
und in Folge zu einer bevozugten Besetzung der energetisch niedrigeren
Täler. Zusätzlich zur Verschiebung der Leitungsbandtäler relativ
zueinander kann auch eine Änderung der effektiven Elektronenmassen
auftreten.
Dieser Effekt beruht auf
der Wirkung von Scherspannung, die eine Deformation der
Leitungsbandminima verursacht. Eine Analyse der
Valenzbänder im verspannten Kristall zeigt eine Aufhebung der Entartung des schweren
und leichten Löcherbandes im 
-Punkt. Scherspannung erhöht
die Löcherbeweglichkeit in bestimmte Vorzugsrichtungen aufgrund
einer Deformierung der Valenzbänder.
Bei industriell
gefertigten CMOS Transistoren wird der Kanal mit uniaxialer Zugverspannung in
[110] Richtung belegt. Für diesen Verspannungszustand ergibt sich bei
1.5GPa in der Simulation im Bulkkristall für Silizium eine
Beweglichkeitssteigerung der Elektronen um den Faktor 1.68.
Die Löcherbeweglichkeit in Germanium kann mit kompressiver
Verspannung von 1.5GPa in [110] Richtung um den Faktor 2.55 auf
4790cm
/Vs gesteigert werden.
Ein weiter Teil der Arbeit behandelt die Simulation von Blocked Impurity Band
Fotodetektoren. Diese Bauelemente werden im langwelligen Infrarotbereich
eingesetzt und arbeiten bei niedrigen Temperaturen unter 
K. Die Detektion
eines Photons erfolgt dabei durch die Anhebung eines Ladungsträgers aus einem
hoch dotierten Störstellenband in ein höhergelegenes Leitungsband aufgrund
einer optischen Anregung. Es werden die Erweiterungen des Monte Carlo Simulators um ein für
tiefe Simulationstemperaturen geeignetes inelastisches Streumodell für akustische Phononen
beschrieben, sowie ein Modell zur individuellen Simulation aller
Ladungsträger einer durch Stoßionisation enstehenden Ladungsträgerlawine. Es
werden die energetischen und zeitlichen Verteilungen der Ladungsrägerlawine
berechnet.