Teoria cinetica auto-consistente para o crescimento de pontos quanticos semicondutores

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

Principalmente por sua distribuição estreita de tamanhos os pontos quânticos auto-formados permitem controlar a sua carga eletrônica com relativa precisão. Isto tem aplicações cientícas e tecnológicas importantes, tais como lasers e dispositivos de computação quântica. Não obstante, no modo de auto-formação conhecido como Stranski-Krastanow, a cinética de crescimento que conduz a amostras com tais características, não é completamente compreendido ainda. Nas aproximações termodinâmicas, a distribuição de equilíbrio é determinada pela competição entre o custo em energia supercial e o ganho em energia elástica ao se formarem rugosidades na camada de material depositado. Já segundo considerações cinéticas, o estado nal é o resultado das reações microscópicas que afetam a difusão dos monômeros móveis no substrato. Não é claro ainda se o processo de formação de pontos quânticos é dominado principalmente por efeitos termodinâmicos ou cinéticos. Tal competição está intimamente relacionada às condições experimentais. A compreensão da relação entre esses processos é essencial na realização de amostras aptas para aplicações tecnológicas, sendo necessário desenvolver um modelo capaz de relacionar essas características com os parâmetros experimentais mensuráveis. Nesta dissertação, apresentamos um tratamento auto-consistente para resolver as equações de reação-difusão que determinam as densidades médias de monômeros e ilhas na superfície do substrato. A auto-consistência é introduzida mediante a denição de constantes de captura para cada ilha. Estas quantidades dependem, além do tamanho da ilha, dos valores médios das densidades. A análise dos processos do crescimento descreve o crescimento de ilhas 2D e a transição para ilhas 3D em termos dos parâmetros observáveis experimentalmente. Finalmente, relacionamos a modelagem cinética com a descrição do equilíbrio termodinâmico

ASSUNTO(S)

nanoestrutura semicondutores

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