Propriedades eletrÃnicas de pontos quÃnticos contendo muitos elÃtrons. / Electronic Properties of Quantum Dots Containing Many Electrons

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

23/02/2010

RESUMO

Este trabalho dedica-se ao estudo das propriedades eletrÃnicas de pontos quÃnticos semicondutores contendo muitos elÃtrons confinados. Em particular, serÃo investigados semicondutores contendo muitos elÃtrons confinados. Em particular, serÃo investigados pontos quÃnticos de Si e Ge imersos em matrizes dielÃtricas (SiO2 e HfO2). O mÃtodo teÃrico utilizado para calcular a energia total de um sistema de N elÃtrons confinados baseia-se numa versÃo simplificada do mÃtodo de Hartree-Fock. Neste modelo a energia total e calculada a partir das funÃÃes de onda e estados de energia de uma Ãnica partÃcula Os resultados obtidos mostram que a energia total em pontos quÃnticos de Ge sÃo em geral maiores que em pontos quÃnticos de Si, independentemente do nÃmero de elÃtrons confinados. Isto acontece devido a massa efetiva menor dos elÃtrons no Ge que aumentam as energia de confinamento. Em relaÃÃo ao papel das barreiras dielÃtricas, a energia total à sempre maior nos casos em que o ponto quÃntico està envolvido por SiO2. Fisicamente, isto se deve ao fato de que a barreira de confinamento do SiO2 (3.2 eV) à maior que a do HfO2 (1.5 eV). Barreiras mais baixas favorecem o aumento da extensÃo espacial das funÃÃes de onda, reduzindo a repulsÃo coulombiana dos elÃtrons confinados. Calculou se tambÃm o potencial quÃmico dos pontos quÃnticos em funÃÃo do nÃmero de elÃtrons confinados, e a energia adicional necessÃria para aprisionar mais um elÃtron nos pontos quÃnticos. Verificou-se que o potencial quÃmico dos pontos quÃnticos de Ge sÃo sempre maiores que nos de Si, por em o potencial quÃmico para pontos quÃnticos envoltos em HfO2 sÃo sempre maiores que no caso do SiO2. Em relaÃÃo a energia adicional, observa-se que esta quantidade apresenta fortes oscilaÃÃes e que varia entre 0 e 0.4 eV para todos os casos estudados. Se levarmos em conta que o fenÃmeno conhecido como bloqueio de Coulomb acontece quando a energia adicional à muito maior que a energia tÃrmica (da ordem de 3=2kBT), este fenÃmeno sÃo serà observado quando houver poucos elÃtrons confinados nos pontos quÃnticos.

ASSUNTO(S)

transp.eletronicos e prop. eletricas de superficies;interfaces e peliculas pontos quÃnticos hartree-fock muitos corpos quantum dot hartree-fock many bodies

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