Análise da estrutura energética e da dinâmica de portadores fotogerados em heteroestruturas semicondutoras de InGaAs/InP e AlGaAs/GaAs (2018)
- Authors:
- Autor USP: PATRICIO, MARCO ANTONIO TITO - IFSC
- Unidade: IFSC
- Subjects: FOTOLUMINESCÊNCIA; SEMICONDUTORES
- Keywords: Auger recombination; Borda de mobilidade; Heteroestruturas; Heterostructure; Interface roughness; Mobility edge; Photoluminescence; Recombinação Auger; Rugosidade interfacial
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Esta tese apresenta um estudo experimental em sistemas eletrônicos multicamadas formados em diversas heteroestruturas semicondutoras de alta qualidade crescidas por epitaxia de feixes moleculares. Especificamente, poços quânticos isolados baseados em InGaAs/InP e super-redes baseadas em GaAs/AlGaAs foram caraterizados por meio de medidas de fotoluminescência (PL) em função da temperatura, potência de excitação e do campo magnético. O estudo de efeitos na dinâmica de processos de recombinação destes sistemas eletrônicos é a base principal deste trabalho. Além disso, exploramos os efeitos da desordem sobre os processos de recombinação e demonstramos que o espalhamento por rugosidade interfacial é responsável pela resposta óptica destes sistemas. Nas amostras de InGaAs/InP com maior largura do espaçador observamos um novo efeito, o tempo de recombinação Auger aumenta notavelmente com a potência de excitação. Atribuímos este novo efeito à distribuição de elétrons fotoexcitados em diferentes vales da banda de condução. E em amostras de menor largura do espaçador, o relaxamento da regra de seleção do momento induzido pela desordem faz que o tempo de recombinação Auger diminua com o aumento da potência. Por outro lado, nas amostras de GaAs/AlGaAs, evidenciamos que a desordem gerada pela rugosidade interfacial afeta consideravelmente o transporte dos elétrons da banda de condução, e em poços quânticos de largura apropriada resulta em uma transição metal-isolante. A borda demobilidade Ec, energia crítica que separa os estados estendidos dos estados localizados, foi determinada a partir das medidas do tempo de recombinação em função da energia de emissão de PL. Para uma desordem crítica, a Ec mostra uma interseção com a energia do nível de Fermi, a qual corresponde à transição metal-isolante. Além disso, realizamos medidas de PL resolvida no tempo em função do campo magnético. Observamos que a redistribuição espacial de elétrons causada pelo campo magnético afeta os tempos de recombinação. Nas amostras metálicas, os resultados mostraram deslocamento da Ec para altas energias, devido à quantização da energia dos elétrons provocada pelo campo magnético. No entanto, nas amostras isolantes, o campo magnético foi responsável pelo relaxamento significativo da regra de seleção do momento, que aumenta a probabilidade de recombinação dos elétrons localizados com os buracos fotoexcitados da banda de valência e, por consequência, diminui o tempo de recombinação
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 21.11.2018
-
ABNT
PATRICIO, Marco Antonio Tito. Análise da estrutura energética e da dinâmica de portadores fotogerados em heteroestruturas semicondutoras de InGaAs/InP e AlGaAs/GaAs. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03052019-115905/. Acesso em: 02 jun. 2024. -
APA
Patricio, M. A. T. (2018). Análise da estrutura energética e da dinâmica de portadores fotogerados em heteroestruturas semicondutoras de InGaAs/InP e AlGaAs/GaAs (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03052019-115905/ -
NLM
Patricio MAT. Análise da estrutura energética e da dinâmica de portadores fotogerados em heteroestruturas semicondutoras de InGaAs/InP e AlGaAs/GaAs [Internet]. 2018 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03052019-115905/ -
Vancouver
Patricio MAT. Análise da estrutura energética e da dinâmica de portadores fotogerados em heteroestruturas semicondutoras de InGaAs/InP e AlGaAs/GaAs [Internet]. 2018 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03052019-115905/ - Relationship between microstructure, phase transformation, and mechanical behavior in Ti-40Ta alloys for biomedical applications
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