Estudo de filmes finos de GaAs1−xNx/GaAs por espectroscopia Raman e de fotoluminescência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Teixeira, Jonathan Fernando
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/1237
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2008.
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É observado um sistemático decréscimo da freqüência do fônon longitudinal óptico do tipo-GaAs (LO1), próximo a 292 cm−1 e um aumento linear da intensidade do fônon longitudinal óptico do tipo-GaN (LO2), próximo a 475 cm−1, com o aumento da concentração de N. É também evidente que a concentração de N nos filmes de GaAs1−xNx, determinado por espectroscopia Raman (xRaman), exibe uma dependência linear com aquela determinada por difração de Raios-X de alta resolução (HRXDR) (xXRD). Foi verificado que o sistemático redshift observado para o fônon LO1 e geralmente associado a deformações (strain) da rede e aos efeitos de liga, é também influenciado pela presença da dopagem não intencional assim como pela quebra da ordem de longo alcance da rede cristalina, devido a introdução do N. Os resultados de Fotoluminescência (PL) evidenciaram um decréscimo de até 460 meV do band gap do GaAs1−xNx com o aumento da concentração de N, no intervalo de x estudado. Medidas de PL em função da temperatura e da intensidade de excitação revelaram que o decréscimo de energia do band gap com o aumento da temperatura é significantemente maior para o GaAs do que para o GaAs1−xNx e que na temperatura de 7 K, o processo de recombinação bimolecular dos portadores é predominantemente radiativo. Todos os resultados de PL, são explicados pelo modelo Band Anticrossing. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe dependence of nitrogen (N) concentration on optical properties in thermally treated and as grown thin films of GaAs1−xNx, with 0, 0144 x 0, 0370, is investigated through Raman spectroscopy and Photoluminescence. Raman spectra exhibits the presence of two GaAs1−xNx characteristic modes. A systematic decrease of the longitudinal optical GaAs-type phonon frequency (LO1) near 292 cm−1 and a linear increase of longitudinal optical phonon of the GaN-type (LO2), near 475 cm−1 is observed with increasing N concentration. It is also evident that the N concentration in GaAs1−xNx, determined by Raman spectroscopy (xRaman), exhibits a linear dependence with the one determined by High Resolution X-Ray Diffraction (HRXRD) (xXRD). It was verified that the systematic redshift observed for the LO1 phonon, usually associated to lattice strain and alloy effects, is associated with non-intentional doping and the loss of long range crystaline order. The photoluminescence (PL) results showed a reduction of up to 460 meV of the GaAs1−xNx band gap with increasing N concentration. PL measurements as a function of temperature and excitation intensity, revealed that the decrease of band gap energy with temperature increase is significantly greater for GaAs compared to GaAs1−xNx, and that at 7K the carrier bimolecular recombination process is predominantly radiative. All PL results are explained by the Band Anticrossing model.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaEstudo de filmes finos de GaAs1−xNx/GaAs por espectroscopia Raman e de fotoluminescênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFilme finoEspectroscopiaFotoluminescênciaBRAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALDISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdfDISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdfapplication/pdf1853226http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/1237/1/DISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdf137a609b04f4d9c223284d464e08f55aMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1865http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/1237/2/license.txt6df04e80adcd936f4d63788058326e9bMD52open accessTEXTDISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdf.txtDISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdf.txtExtracted texttext/plain150657http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/1237/3/DISSERTACAO_2008_JonathanFernandoTeixeira.pdf.txt2b440e06b4d8dcfa39690627e4a28752MD53open access10482/12372024-02-20 13:56:58.951open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-20T16:56:58Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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