Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2935
Tipo: Dissertação
Título: Investigação do efeito de fotocondutividade em poços quânticos de SnTe/PbEuTe
Autor(es): LOPES, Gabriel Ribeiro Ferreira
Primeiro Orientador: PERES, Marcelos Lima
metadata.dc.contributor.advisor-co1: CASTRO, Suelen de
Resumo: 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.
Abstract: In this work, we study the photoconductivity effect in p-type IV-VI semiconductors SnTe/P b0,9Eu0,1T e. The samples were grown using molecular beam epitaxy, resulting in high quality 30 nm-wide structures. Photoconductivity measurements are made for temperatures below 200 K, with radiation varying from infrared (IR, 940 nm) to ultraviolet (UV, 398 nm) wavelengths. A positive photoresponse is observed for temperatures greater than 10 K, with persistent photoconductivity when the light is turned off. Analysis of the photoconductivity decay curves showed that defect states are present in the energy band structure of SnTe, and that different defects are activated, as functions of the radiation energy. For temperatures below 10 K, a transition from positive to negative photoconductivity is observed when the sample is illuminated by UV light. To explain the negative effect, Hall measurements were made in order to obtain the carrier concentration and mobility under light and dark conditions, comparing the variation of these parameters using UV radiation. With this information, the negative photoconductivity effect is explained with a classical transport model that predicts the transition for temperatures below 4 K. Magnetoresistance measurements showed that there is no contribution of the topological surface states for the electrical transport under illumination. In a second sample, photoconductivity measurements were conducted for lights ranging from IR, through visible to UV, in order to verify the dependence of negative photoconductivity on radiation energy. It was observed that the negative effect indeed manifests only for radiations with energies greater than 2 eV, starting with yellow. This leads to the conclusion that the negative photoconductivity is originated from the energy bands above 2 eV.
Palavras-chave: Fotocondutividade
Fotocondutividade negativa
Mobilidade
Semicondutores IV-VI
Poço quântico
CNPq: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IFQ - Instituto de Física e Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Física
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2935
Data do documento: 13-Dez-2021
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissertação_2022013.pdf14,35 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.