Transporte eletrônico em amostras de InAs/GaAs e mecanismos de espalhamento. Uma nova abordagem de ajustes pelo método de otimização global.

Abstract

Neste trabalho foi realizada a caracterização elétrica de um conjunto de seis amostras semicondutoras de InAs/GaAs, crescidas pela técnica de epitaxia de feixe molecular (MBE). O crescimento de amostras por MBE, com materiais de diferentes parâmetros de rede, pode induzir a formação de estruturas tais como discordâncias, defeitos pontuais e pontos quânticos. As medidas elétricas foram realizadas através do efeito Hall pela técnica de Van de Pauw, obtendo a mobilidade e a concentração de portadores em função da temperatura entre 10 K e 310 K. Os dados obtidos do experimento Hall foram submetidos a um processo de separação em dois canais de condução devido a presença de duas sub-bandas na heteroestrutura semicondutora. Este conjunto de dados foram analisados através do ajuste de um conjunto de mecanismos de espalhamento em duas dimensões utilizando o método de otimização global, chamado cross-entropy. Com isso, os principais mecanismos de espalhamento que limitam a mobilidade neste conjunto de amostras foram estimados de forma robusta juntamente com o conjunto de parâmetros físicos necessários para o ajuste. Como resultado foi possível verificar efeitos associados às tensões nas interfaces InAs/GaAs e seu relaxamento da camada ativa sobre os parâmetros de ajuste. Além disso, os ajustes também podem atuar como fonte de informação sobre as densidades de impurezas e estresse nas amostras. Assim, o Cross-entropy em conjunto com alterações nas características constitutivas podem ser utilizados para melhorar as características elétricas das amostras.