Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Fenômenos de transporte em superredes de InAs/GaAs contendo pontos quânticos
Autor(es): SOUZA, Leandro Rodrigues de
Primeiro Orientador: SOARES, Demétrio Artur Werner
metadata.dc.contributor.advisor-co1: RUBINGER, Rero Marques
Resumo: Os pontos quânticos autogerados têm despertado muito interesse em pesquisas básicas e aplicadas. Neste trabalho, medidas de resistividade pelo método de van der Pauw e de efeito Hall são realizadas para obter a mobilidade de uma série de amostras de superredes de InAs/GaAs crescidas por Epitaxia de Feixes Moleculares no modo Stranski-Kastranov e contendo pontos quânticos de InAs. Efetuamos também medidas I(V) com alimentação DC. Três parâmetros de crescimento foram variados: a cobertura de InAs, o número de repetições das multicamadas de InAs/GaAs e a espessura do espaçador de GaAs. As medidas foram realizadas em uma faixa de temperatura de 5 a 310 K. Os resultados indicam amostras com baixa resistividade e dependência da mobilidade em relação à temperatura, que foi ajustada de forma a avaliar a aplicabilidade dos modelos de espalhamentos conhecidos. Devido ao confinamento quântico na interface entre InAs e GaAs, todos os mecanismos de espalhamento utilizados consideraram um gás bidimensional de elétrons. Os mecanismos de espalhamento considerados foram: espalhamento por deformação de potencial e piezelétrico, por fônons acústicos, por fônons ópticos polares e espalhamento por impurezas ionizadas. O espalhamento por impurezas ionizadas revela-se dominante às baixas temperaturas e o espalhamento por fônons ópticos polares, às altas temperaturas. O modelo de espalhamento por impurezas ionizadas fornece uma estimativa da concentração de impurezas. A análise da concentração de portadores evidenciou que propriedades como forma, tamanho, peso específico e simetria dos pontos quânticos têm maior influência nas propriedades elétricas às baixas temperaturas, abaixo de 30 K. A caracterização I(V) evidenciou comportamentos elétricos não lineares para altas intensidades de campo elétrico aplicado e sob excitação de radiação infravermelha.
Abstract: Self-assembled quantum dots are in the center of interest of both fundamental and applied research. In this work, van der Pauw resistivity, Hall effect and I(V) measurements are applied to obtain the mobility on a series of Molecular Beam Epitaxy InAs/GaAs superlattices samples containing InAs quantum dots, grown in the Stranski-Krastanov mode. Three growth parameter were varied: the InAs coverage, the number of repetitions of the InAs/GaAs layers and the GaAs spacer thickness. The measurements were done in a 5K to 310K temperature range. The results presenting samples with low resistivity and the mobility dependence on the temperature were adjusted in order to evaluate the applicability of the known scattering models. Due to quantum confinement at the GaAs/InAs interface, all scattering mechanisms were considered for a two-dimensional electron gas. The evaluated scattering mechanisms were deformation potential scattering, piezoelectric scattering for acoustic phonons, polar optical scattering for optical phonons and ionized impurity scattering. The scattering by ionized impurities revealed dominant at the low temperatures and the polar optical scattering at high temperatures. The model of scattering by ionized impurities gives information about the impurities concentrations. The analysis of the carrier concentration evidenced that properties like form, size, density and symmetry of quantum dots influence more the electrical properties at the low temperatures, below 30K. The I(V) characterization presents nonlinear electrical behaviors at the high electrical fields intensities and under infrared radiation.
Palavras-chave: InAs/GaAs
Superredes
Efeito Hall
Espalhamento
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para Engenharia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3220
Data do documento: 6-Out-2005
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