Investigação do efeito de fotocondução em poços quânticos de PbTe do tipo p

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: ALVES, Daniel da Cruz
• Orientador(a): PERES, Marcelos Lima
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Física
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fotocondutividade; Pb1-xEuxTe; PbTe; Poços Q
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2362

Neste trabalho, foi realizado um estudo do efeito de fotocondutividade em duas amostras de poços quânticos simples de PbTe/Pb1-xEuxTe, do tipo-p, crescidos, com espessura de 10 e 20 nm, sobre um substrato de BaF2. As medições de fotocondução foram realizadas numa faixa de temperatura de 300 – 1,9 K e sob a iluminação de um LED emissor infravermelho (IR). As amostras apresentam fotocondutividade positiva e um efeito de persistência a baixas temperaturas. O efeito de fotocondutividade persistente foi associado à presença de níveis de defeitos no interior da estrutura de bandas dos poços. Ajustes, a partir das curvas de decaimento, foram realizados para obter-se os tempos de recombinação para os dois poços estudados e, assim, obter as posições dos níveis de defeitos responsáveis pelo efeito de persistência. Foram obtidos os tempos de recombinação para cada amostra, indicando que mais de um nível de defeito participa no transporte elétrico dos portadores. No poço com 10 nm de espessura, o nível de defeito torna-se mais efetivo no aprisionamento de portadores para temperaturas inferiores a 20 K e é responsável pelo efeito de persistência na fotocondutividade da amostra que é visível a partir dessa temperatura. Porém, com mais evidência o poço de 10 nm apresentou uma fotoresposta maior para T = 10 K do que para T = 4,2 K, comportamento esse, que não era esperado. Para o poço de 20 nm, o nível de defeito começa a ter influência a partir de 45 K e assim o efeito de persistência fica evidente a partir dessa temperatura. Medições de efeito Hall também foram realizadas para auxiliar na compreensão da influência da radiação IR no transporte elétrico. Para a amostra com 10 nm de espessura, as medidas indicam que a iluminação aumenta a densidade de portadores e, para uma determinada região de temperatura, há um aumento na mobilidade dos portadores. A alteração nos comportamentos da mobilidade e da densidade de portadores revela a influência no nível de defeito encontrado para a amostra. O aumento na mobilidade ajuda a esclarecer o fato da variação na amplitude de fotocondução em 10 K ser maior que em 4,2 K. Para o poço com 20 nm, a iluminação causa um aumento na densidade dos portadores e uma diminuição na mobilidade a partir de 30 K, mostrando que os níveis de defeitos encontrados influenciam nas curvas de fotocondução da amostra. A saturação apresentada pela curva de mobilidade ajuda a compreender a similaridade entre as amplitudes de fotocondução para 10 K e 4,2 K para o poço com 20 nm.