Energia de ativação térmica de portadores em poços quânticos de InGaAsN/GaAs

• Processo: 11/14127-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Américo Sheitiro Tabata
• Beneficiário: Jonatas da Silva Cavalcante
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento térmico Poços quânticos Semicondutores Índio (elemento químico)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escape de portadores | fotolumiescência | poço quântico | Física de semicondutores

Resumo

Neste trabalho iremos estudar a influência de um tratamento térmico na energia de ativação de portadores, tanto, majoritários como minoritários. Estudaremos poços quânticos de InxGa1-xAs0,984N0,016 /GaAs com diferentes valores de concentração de Índio. O tratamento térmico é necessário nestes tipos de amostras, para melhorar suas características cristalinas. Contudo, tal procedimento pode levar a uma mudança no perfil de potencial confinador devido, principalmente, a difusão do elemento Índio. Estaremos focando nossos estudos nas mudanças ocasionadas na energia de ativação térmica devido à mudança no perfil de potencial. Em um modelo teórico simples o cálculo da energia de ativação térmica é feito considerando a existência de duas populações independente de pares de elétron-buraco, uma na barreira e outra dentro do poço quântico. Esses pares de elétron-buraco são fótons criados pela excitação do laser na barreira. Então, parte desta população é transferida para o poço quântico e parte se recombina não radiativamente na barreira. No poço quântico parte da população também se recombina radiativamente (emissão de fotoluminescência) e parte é reemitida termicamente para a barreira. Escrevendo uma equação de taxa para as populações na barreira e no poço quântico e resolvendo-as simultaneamente, obtém-se uma equação associando a intensidade de emissão fotoluminescência com a temperatura e a sua respectiva energia de ativação térmica. Assim, ajustando nossos resultados teóricos com nossos dados experimentais podemos determinar a energia de ativação da fuga de portador do poço quântico. Devemos ressaltar que o conhecimento da energia de ativação térmica é essencial para determinar a aplicabilidade em altas temperaturas e estimar o rendimento em dispositivos baseados neste material. (AU)