PROCESSOS COMPETITIVOS NA RECOMBINAÇÃO ÓPTICA DE PONTOS QUÂNTICOS AUTO-ORGANIZADOS DE INAS /GAAS CRESCIDOS EM CAMADAS EMPILHADAS HETEROGÊNEAS
Aluno de Iniciação Científica: Danilo Roberto Ratkovski (PIBIC/Fundação
Araucária)
Curso: Física (Bacharelado)
Orientador: Celso de Araujo Duarte
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave:noestruturas; filmes finos; interfaces
Área de Conhecimento: 10507000 - FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA
Pontos quânticos (QDs, Quantum Dots) são nanoestruturas formadas de um material semicondutor numa matriz também semicondutora. Geralmente são crescidos sobre uma matriz semicondutora de gap maior. Suas pequenas dimensões resultam no surgimento de efeitos confinamento de elétrons, buracos e éxcitons, com energias de confinamento e ligação caracterísitcas. Neste trabalho, estudou-se a emissão óptica por fotoluminescência de amostras contendo duas camadas de QD’s de InAs empilhados, crescidos sobre substratos de GaAs por MBE (Molecular Beam Epitaxy, epitaxia por feixe molecular) com taxas de crescimento diferentes, sendo que uma das camadas continha pontos quânticos grandes com luminescência em 1,3μm à temperatura ambiente, enquanto que a outra camada continha pontos quânticos pequenos cuja luminescência se dá em comprimento de onda inferior. Foi realizada também uma caracterização estrutural através de medidas de microscopia de força atômica (AFM, Atomic Force Microscopy) a qual possibilitou o estudo da morfologia e da densidade de pontos quânticos na superfície das amostras., a qual revelou que a altura desses QD’s varia com a taxa de crescimento de depopsição de InAs na câmara de MBE, como esperado. Um estudo comparativo das medidas de fotolumienscência com as medidas de caracterização estrutural por AFM revela a correspondência entre os tamanhos médios das famílias de pontos quânticos de cada amostra e suas emissões ópticas. O foco deste trabalho é o da verificação de qual o impacto das tensões elásticas geradas por uma das camadas de QD’s sobre a camada seguinte de QD’s que foi depositada posteriormente, verificando a possível variação do tamanho médio e da linha de emissão óptica dos QD’s grandes (emissão em 1,3μm) em função dessa tensão. A meta principal é a de verificar se esse processo de empilhamento modifica consideravelmente o comprimento de onda de luminescência dos QD’s maiores, com vistas ao possível atingimento do valor de 1,5μm, que é o valor em que há o mínimo absoluto da absorbância por fibras ópticas.