Propriedades opticas de pontos quanticos empilhados de InP/GaAs / Optical properties of stacked inP/GaAs quantum dots
AUTOR(ES)
Aline Bessa Veloso
DATA DE PUBLICAÇÃO
2007
RESUMO
Nesta dissertação, estudamos as propriedades ópticas e estruturais de pontos quânticos (QDs) empilhados de InP/GaAs, crescidos por método de auto-formação, conhecido como o modo Stranskii-Krastanov, em um sistema de epitaxia por feixe químico. Os pontos quânticos de InP/GaAs possuem alinhamento das bandas tipo-II nas interfaces, onde somente o elétron fica confinado no QD, enquanto o buraco fica localizado em volta dele na camada de GaAs atraído pelo elétron. Investigamos amostras com diferentes separação d entre duas camadas de QDs de InP, variando de 3 a 12 nm. As análises estruturais foram feitas por técnica microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e as análises ópticas por fotoluminescência de feixe contínuo (PL-CW) e de resolvida no tempo (PL-RT) com a temperatura variando de 2 a 120 K. As imagens de TEM mostram alinhamento vertical dos QDs e maiores tamanhos para os que estão na segunda camada. As medidas de PL-CW, a baixas temperaturas, apresentam largura de linha da banda de emissão mais estreita e simétrica nas amostras de QDs empilhados do que a de amostra de uma camada simples. Isso é atribuído à maior uniformidade de tamanhos de QDs da segunda camada. Atribuímos aos efeitos de acoplamento quântico e de tunelamento dos portadores entre QDs, à redução de energia do pico de PL com a diminuição de d. Observamos que o decaimento temporal de PL é independente de d e é relativamente rápido, ~0,6 ns, para uma estrutura com alinhamento de banda tipo-II. Isso sugere a presença de outros canais de captura de portadores de cargas reduzindo o tempo de vida dos éxcitons em nossos QDs. Observamos também uma redução do tempo de vida na região de maior energia de emissão em todas as amostras, indicando a transferência de portadores de cargas dos QDs muito pequenos para os grandes. O aumento da temperatura resultou na redução da energia de transição e da intensidade integrada nas medidas de PL-CW, bem como, do tempo de vida dos éxcitons. A redução da energia de transição se deve à transferência de elétrons dos QDs pequenos para grandes via wetting layer, devido à excitação térmica. Mas a contribuição desse efeito é menor nas amostras de QDs empilhados, devido aos efeitos de tunelamento dos elétrons entre QDs alinhados e à uniformidade dos tamanhos. A redução da intensidade integrada de PL e no tempo de decaimento se deve a excitação térmica do elétron para o estado contínuo da wetting layer
ASSUNTO(S)
pontos quanticos quantum dots semicondutores fotoluminescencia photoluminescence semiconductors
