Transporte eletrônico em amostras de InAs/GaAs
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2518 |
Resumo: | Este trabalho apresenta o estudo do transporte eletrônico em um conjunto de cinco amostras de semicondutores com multicamadas de InAs/GaAs crescidas pela técnica de epitaxia de feixe molecular. Desenvolveu-se um sistema de comutação automatizado para realizar medições de transporte eletrônico de mobilidade e concentração de portadores usando a técnica de van der Pauw. Para a avaliação do sistema mediu-se foi avaliado através de uma amostra de ITO, bem conhecida na literatura. Em sua avaliação o sistema apresentou resultados condizentes com os esperados. Em seguida foram realizadas as medições das cinco amostras em função da temperatura na faixa de 260K a 310K. Para identificar quais mecanismos de espalhamento mais contribuíram para a limitação da mobilidade, foi necessário utilizar o método da meta-heurística de evolução diferecial auto-adaptativa. Este método permitiu determinar os principais mecanismos de espalhamento que limitam a mobilidade eletrônica no conjunto de amostras estudados são por discordância e fônons. As discordâncias consistem nos defeitos dominantes nesta estrutura devido a incompatibilidade entre as redes de InAs e GaAs. Portanto, para aumentar a mobilidade do portador, propos-se algumas estratégias: uma mudança nos parâmetros de crescimento da amostra, como temperatura do substrato e espessura da camada de InAs/GaAs. Alternativamente, o recozimento das amostras também pode ser considerado para melhorar a mobilidade da amostra. |
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2021-09-032021-09-272021-09-27T19:33:20Z2021-09-27T19:33:20Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2518Este trabalho apresenta o estudo do transporte eletrônico em um conjunto de cinco amostras de semicondutores com multicamadas de InAs/GaAs crescidas pela técnica de epitaxia de feixe molecular. Desenvolveu-se um sistema de comutação automatizado para realizar medições de transporte eletrônico de mobilidade e concentração de portadores usando a técnica de van der Pauw. Para a avaliação do sistema mediu-se foi avaliado através de uma amostra de ITO, bem conhecida na literatura. Em sua avaliação o sistema apresentou resultados condizentes com os esperados. Em seguida foram realizadas as medições das cinco amostras em função da temperatura na faixa de 260K a 310K. Para identificar quais mecanismos de espalhamento mais contribuíram para a limitação da mobilidade, foi necessário utilizar o método da meta-heurística de evolução diferecial auto-adaptativa. Este método permitiu determinar os principais mecanismos de espalhamento que limitam a mobilidade eletrônica no conjunto de amostras estudados são por discordância e fônons. As discordâncias consistem nos defeitos dominantes nesta estrutura devido a incompatibilidade entre as redes de InAs e GaAs. Portanto, para aumentar a mobilidade do portador, propos-se algumas estratégias: uma mudança nos parâmetros de crescimento da amostra, como temperatura do substrato e espessura da camada de InAs/GaAs. Alternativamente, o recozimento das amostras também pode ser considerado para melhorar a mobilidade da amostra.This work presents the study of electronic transport on a set of five multilayer molecular beam epitaxy-grown InAs/GaAs semiconductor samples. We developed an automated switch system to carry out electronic transport measurements of mobility and carrier concentration using the van der Pauw technique. The system was evaluated using an ITO sample, which is well known in the literature. In its evaluation, the system presented results consistent with the expected ones. Measurements were carried out as a function of temperature within the range of 260 K to 310 K. To identify which scattering mechanisms most contributed to mobility limitation, It was necessary to use the Self-adaptive Differential Evolution meta-heuristic method. This method allowed the determination of the main scattering mechanisms limiting the electronic mobility and identified as scattering by dislocations and phonons. Dislocations consist of the dominant defects in this lattice mismatch structure. Therefore, to increase carrier mobility, we propose some strategies: a change in the sample growth parameters such as substrate temperature and InAs/GaAs layer thickness. Alternatively, annealing of the samples could also be considered to improve sample mobility.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para EngenhariaUNIFEIBrasilIFQ - Instituto de Física e QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::MATERIAIS PARA ENGENHARIAEvolução diferencial auto-adaptativamobilidade eletrônicaMecanismos de espalhamentoTransporte eletrônicoInAs/GaAsTransporte eletrônico em amostras de InAs/GaAsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisRUBINGER, Rero Marqueshttp://lattes.cnpq.br/1123598835707364OLIVEIRA, Adhimar Fláviohttp://lattes.cnpq.br/1031795555698099http://lattes.cnpq.br/5643235533402395RIBEIRO, Luiz HenriqueRIBEIRO, Luiz Henrique. Transporte eletrônico em amostras de InAs/GaAs. 2021. 84 f. Tese (Doutorado em Materiais para Engenharia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2518/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2021043.pdfTese_2021043.pdfapplication/pdf7206095https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2518/1/Tese_2021043.pdfce7cc6bdf1c453821cf4ee305012f075MD51123456789/25182024-04-04 09:22:38.675oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-04-04T12:22:38Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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