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Investigação do efeito de fotocondutividade em poços quânticos de SnTe/PbEuTe

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dc.creator LOPES, Gabriel Ribeiro Ferreira
dc.date.issued 2021-12-13
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2935
dc.description.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. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Fotocondutividade pt_BR
dc.subject Fotocondutividade negativa pt_BR
dc.subject Mobilidade pt_BR
dc.subject Semicondutores IV-VI pt_BR
dc.subject Poço quântico pt_BR
dc.title Investigação do efeito de fotocondutividade em poços quânticos de SnTe/PbEuTe pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2022-02-01
dc.date.available 2022-02-01T11:39:33Z
dc.date.accessioned 2022-02-01T11:39:33Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/8307342410082754 pt_BR
dc.contributor.advisor1 PERES, Marcelos Lima
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0335350966509134 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 CASTRO, Suelen de
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/9126744461400749 pt_BR
dc.description.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. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IFQ - Instituto de Física e Química pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Física pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA pt_BR
dc.relation.references LOPES, Gabriel Ribeiro Ferreira. Investigação do efeito de fotocondutividade em poços quânticos de SnTe/PbEuTe. 2021. 80 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021. pt_BR


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