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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.88.2000.tde-18082015-154146
Documento
Autor
Nome completo
Emmanuel Olivier Petitprez
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2000
Orientador
Banca examinadora
Marega Junior, Euclydes (Presidente)
Hernandes, Antonio Carlos
Pizani, Paulo Sérgio
Quivy, Alain Andre
Romero, Murilo Araujo
Título em português
Propriedades Ópticas e Estruturais de Super-Redes de Pontos Quânticos Auto-Organizados de InAs
Palavras-chave em português
Fotoluminescência
Microscopia eletrônica de transmissão
Pontos quânticos
Super-redes
Resumo em português
Neste trabalho apresentamos um estudo sistemático das propriedades ópticas e estruturais de super-redes de pontos quânticos auto-organizados de lnAs. As superredes foram crescidas por epitaxia de feixes moleculares sobre substratos de GaAs orientados na direção (100) com diferentes números de camadas de pontos quânticos e diferentes valores do espaçamento entre elas. As propriedades estruturais das super-redes foram observadas em seção transversal por microscopia eletrônica de transmissão convencional e de alta resolução. Os resultados permitem determinar a evolução da altura, do diâmetro e da densidade dos pontos quânticos em função da modificação da espessura da camada de espaçamento. Também observamos que pontos quânticos empilhados muito próximos tendem a relaxar através da formação de defeitos estruturais identificados como micromaclas. As propriedades ópticas foram investigadas por meio de fotoluminescência a baixa temperatura, bem como variando-se a potência de excitação e a temperatura da amostra. Reportamos um novo comportamento da posição do pico de fotoluminescência com a redução da espessura da camada de espaçamento. Interpretamos este comportamento em termos de modificação do tamanho dos pontos quânticos, acoplamento eletrônico, relaxamento parcial da tensão e formação de centros de recombinação não-radiativa. Usando essas interpretações, calculamos os espectros de fotoluminescência das super-redes, que ajustam muito bem os dados experimentais. As interpretações propostas são também sustentadas pela influência da espessura da camada de espaçamento na intensidade integrada de fotoluminescência e nas energias de ativação
Título em inglês
Not available
Palavras-chave em inglês
InAs
Optical properties
Quantum dots
Resumo em inglês
In this work we present a comprehensive and systematic study of the optical and structural properties of self-organized InAs quantum dots superlattices. The superlattices were grown by molecular beam epitaxy on GaAs (100) substrates with different number of quantum dot layers and different thicknesses between these layers. Their structural properties have been observed by conventional and highresolution cross-sectional transmission electron microscopy. The results allow us to sketch the evolution of the dot height, diameter and density when the spacer layer thickness is modified in a wide range. We also observe that closely stacked quantum dots tend to relax through the formation of structural defects identified as microtwins. The optical properties have been investigated by means of conventional, power dependent- and temperature dependent photoluminescence. We report for the first time on an unusual behavior of the photoluminescence peak position when the spacer layer thickness is reduced. We interpret this behavior in terms of quantum dot size modification, electronic coupling, partial strain relaxation and non-radiative recombination centers formation. Using these interpretations, we then produce simulated photoluminescence spectra that fit very well the experimental data. These interpretations are further supported by the spacer layer thickness influence upon photoluminescence integrated intensity and activation energies.
 
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EmmanuelPetitprezD.pdf (13.27 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-19
 
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