Investigação do efeito de fotocondutividade em poços quânticos de SnTe/PbEuTe

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: LOPES, Gabriel Ribeiro Ferreira
• 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; Fotocondutividade negativa; Mobilidade; Semicondutores IV-VI; Poço quântico
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2935

Neste trabalho, são estudados os efeitos de fotocondutividade no poço quântico composto pelos semicondutores IV-VI do tipo-p SnTe/P b0,9Eu0,1T e. As amostras utilizadas no trabalho foram crescidas com a técnica de epitaxia por feixe molecular, que resultou em estruturas de alta qualidade cristalina com espessuras de aproximadamente 30 nm. As medidas de fotocondutividade são feitas para temperaturas menores que 200 K, para comprimentos de onda específicos variando desde o infravermelho (IV), com comprimento de onda de 940 nm, até o ultravioleta (UV), com comprimento de onda de 398 nm. É observado uma fotorresposta positiva a temperaturas maiores que 10 K, com o efeito de fotocondutividade persistente presente ao se retirar a iluminação. Em uma análise das curvas de decaimento, foi possível verificar que a fotocondutividade persistente é devida à presença de defeitos na estrutura de bandas do SnTe, e que diferentes defeitos são ativados como funções da energia da radiação incidente. Para temperaturas menores que 10 K, observa-se uma transição da fotocondutividade positiva para negativa quando a amostra é iluminada com luz UV. Para explicar o efeito negativo, foram realizadas medições de efeito Hall para obtenção da concentração e mobilidade de portadores, com e sem luz, visando quantificar as variações desses parâmetros sob luz UV. Com essas informações, a fotocondutividade negativa é explicada com base num modelo de transporte clássico que prevê a transição para o efeito negativo em temperaturas menores que 4 K. Através de medidas de magnetorresistência, ficou constatado que não há contribuição de estados topológicos de superfície para o transporte sob iluminação. Numa segunda amostra, as medidas de fotocondução foram conduzidas para LEDs que variavam do IV, passando pelo visível até o UV, com o objetivo de verificar a dependência da fotocondutividade negativa com a energia da radiação. De fato, foi observado que o efeito negativo só se manifesta para radiações com energias maiores que 2 eV, a partir do amarelo. Isso leva à conclusão que o aparecimento da fotocondutividade negativa é originada das bandas de energia localizadas acima de 2 eV.