Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores de InAs/GaAs

• Autor(a) principal: Dias, Diego Borelli
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5544
• topic: Tecnologia em Processos Químicos; Óptica quântica; Semicondutores; Quantum optics; Semiconductors

Pontos quânticos semicondutores (QDs) têm atraído considerável interesse do ponto de vista fundamental e tecnológico e tem sido extensivamente estudado em aspectos que envolvem suas propriedades estruturais e a estrutura eletrônica dos portadores de carga confinados. Estes sistemas têm sido utilizados para aplicações em dispositivos optoeletrônicos tais como lasers,detectores, fotodiodos, células solares, etc. Pontos quânticos crescidos pela técnica de Stranski-Krastanov (SK) são ilhas auto-organizadas, favorecidas pelo relaxamento da energia elástica que surge devido à diferença de parâmetro de rede entre as camadas epitaxiais e o substrato. Um dos desafios no crescimento de QDs por SK é ter o controle do tamanho e da distribuição das ilhas nas amostras. Recentemente, o crescimento das amostras com múltiplas camadas empilhadas verticalmente, separadas por uma camada de outro material semicondutor, conhecido como pontos quânticos empilhados, tem mostrado um alinhamento vertical dos QDs que conduz a uma melhor uniformização de tamanho dos QDs para as camadas superiores. Neste trabalho nós estudamos um conjunto de amostras de pontos quânticos duplos auto-organizados de InAs/GaAs crescidos sobre substratos de GaAs(001) através da técnica de epitaxia de feixe molecular por SK, com camadas espaçadoras de GaAs com diferentes espessuras, utilizando a técnica de fotoluminescência em baixas temperaturas. Espectros de PL em função da intensidade do “laser” de excitação indicam que um comportamento bimodal ocorre na amostra de referência. Os resultados de PL dos QDs empilhados podem ser explicados por uma competição entre os efeitos de “red-shift” associado ao acoplamento eletrônico dos QDs nas diferentes camadas, o qual é proporcional a espessura da camada separadora, e de “blue-shift” associado a interdifusão de In/Ga (“intermixing”), que ocorre durante o processo de crescimento.