Propriedades ópticas de pontos quânticos empilhados de InAs/GaAs - Souza, Maicon Rogério de (2018)
Os avanços tecnológicos ocorridos nos últimos anos possibilitaram o estudo e a fabricação de estruturas que apresentam dimensões cada vez menores. Nesse cenário, uma área que vem atraindo grande interesse na atualidade é o estudo dos pontos quânticos - do inglês: quantum dots (QDs) - devido a suas possibilidades de aplicação, suas propriedades estruturais e a estrutura eletrônica dos portadores de cargas confinados. Existe um grande número de possíveis aplicações para QDs, como por exemplo: células-solares, detectores, lasers, televisores, biomédicas, etc. Os QDs mais estudados são gerados pelo método chamado Stranski-Krastanov (SK). Esse método permite produzir QDs que são ilhas auto-organizadas que surgem devido a diferença entre os parâmetros de rede das camadas epitaxiais e do substrato utilizado. O uso desse método apresenta pontos favoráveis interessantes como a elevada eficiência de emissão, melhor discretização dos níveis de energia e maior densidade de área. Pontos quânticos auto-organizados apresentam outra importante propriedade que é a possibilidade do crescimento de multicamadas alinhadas de QDs empilhados devido ao fenômeno do auto alinhamento. O crescimento de QDs a partir do método SK apresenta como principal dificuldade o controle do tamanho e da distribuição das ilhas na amostra. Estudos recentes indicam que o crescimento de amostras com camadas empilhadas verticalmente e separadas por material semicondutor possibilitam o surgimento de QDs com tamanhos mais uniformes nas camadas superiores. Neste trabalho foi estudado um conjunto de 5 amostras de QDs duplos auto-organizados de InAs/GaAs crescidos pelo método SK sobre substratos de GaAs com camadas espaçadoras de GaAs de diferentes espessuras. Para o estudo das propriedades ópticas das amostras foram empregadas as seguintes técnicas: Fotoluminescência (PL) e Magneto-Fotoluminescência. A partir da análise dos dados obtidos verificou-se que as amostras apresentaram comportamentos típico para QDs. A variação da espessura da camada espaçadora de cada amostra demonstrou a ocorrência de uma competição entre os efeitos de acoplamento eletrônico e interdifusão In/Ga. Foi verificado que o aumento da temperatura causou deslocamento dos picos observados para regiões de menor energia e diminuição na intensidade dos mesmos. Verificou-se que a posição dos picos não foi alterada significativamente em função da variação da potência, contudo, a diminuição da potência de excitação causou a diminuição da intensidade dos picos. Medidas de fotoluminescência realizadas sob variação do campo magnético indicaram a ocorrência de Strain reforçando a ocorrência da interdifusão. Além disso verificou-se também a ocorrência de polarização de spin para as amostras.