Excitação piezoelétrica com vibração da ordem de GHz em estruturas baseadas em GaAs

• Processo: 17/24311-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 14 de maio de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luis Vicente de Andrade Scalvi
• Beneficiário: Diego Henrique de Oliveira Machado
• Supervisor: Paulo Ventura Santos
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 16/12216-6 - Heterojunções de SnO2 para aplicações em dispositivos optoeletrônicos: 1) GaAs/SnO2, 2) grafeno/SnO2, BP.DR
• Assunto(s): Epitaxia por feixe molecular Óxidos semicondutores Propriedades ópticas Arsenieto de gálio Semicondutores Heteroestruturas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: arseneto de galio | Epitaxia de feixe molecular | heteroestrutura | óxidos semicondutores | Propriedades Ópticas | transporte acústico | materiais semicondutores

Resumo

O projeto geral de doutorado compreende a investigação das propriedades de transporte na heterosestrutura SnO2/GaAs, que abriu possibilidades a vários projetos específicos aos quais nos dedicamos nos últimos anos, e que inclui esse treinamento de pesquisa no Instituto Paul- Drude, em Berlim, Alemanha, sob a supervisão do Dr. Paulo V. Santos. O trabalho que está sendo desenvolvido baseia-se na deposição de óxidos transparentes e condutores, como o SnO2 ou o óxido de indio e estanho (ITO) para a formação de contatos transparentes e heterojunção em GaAs. A camada de SnO2 pode ser não dopada ou dopada com íons de terras raras, como Ce3+ ou Er3+, que possuem emissão óptica eficiente nesta matriz. Essa idéia deve ganhar um progresso notável durante este período de pesquisa no Instituto Paul Drude. O conhecimento obtido visa o uso futuro em dispositivos optoeletrônicos, combinando o transporte na camada GaAs com a eficiência de emissão do íon terra-rara na matriz SnO2. As atividades a serem realizadas na Alemanha incluem o uso de piezoelétricos (por exemplo, ZnO e AlN), bem como óxidos transparentes e condutores (por exemplo, SnO2 e ITO) para os estudos de transporte, bem como para a modulação de microcavidades de GaAs por campos acústicos. Para esse propósito, serão usados óxidos para a fabricação de estruturas de ressonadores acústicos transparentes (FBAR) sobre camada de GaAs produzidas por epitaxia de feixe molecular (MBE). Estes FBAR serão então utilizados para a geração de ondas sonoras para o transporte acústico de portadores em estruturas baseadas em GaAs, bem como para o controle de emissão de luz em microcavidades ópticas de (Al, Ga)As, com forte acoplamento de matéria leve, bem como em lasers de superfície com cavidade vertical (VCSEL). Serão usadas ferramentas analíticas e numéricas, medidas de reflexão e transmissão (parâmetros s) para projetar os ressonadores acústicos, bem como a fotoluminescência e espectroscopia de reflexão das estruturas de poços quânticos baseadas em GaAs, à de temperatura de He (4K) para investigar o transporte acústico e a modulação das propriedades ópticas. No transporte acústico, os portadores são capturados e transportados pelo potencial criado pela onda sonora.As condições para a injeção efetiva de portadores a partir do óxido condutor em GaAs e para o transporte acústico de longo alcance através de substratos de GaAs serão analisadas. O objetivo principal do doutorado é o desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico e contribuição para a fabricação de dispositivos eletroluminescentes e transistores transparentes de alta mobilidade.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MACHADO, DIEGO H. O.; CRESPO-POVEDA, ANTONIO; KUZNETSOV, ALEXANDER S.; BIERMANN, KLAUS; SCALVI, LUIS V. A.; SANTOS, V, PAULO. Generation and Propagation of Superhigh-Frequency Bulk Acoustic Waves in GaAs. PHYSICAL REVIEW APPLIED, v. 12, n. 4, OCT 7 2019. (17/24311-6)

KUZNETSOV, ALEXANDER S.; MACHADO, DIEGO H. O.; BIERMANN, KLAUS; SANTOS, V, PAULO. Electrically Driven Microcavity Exciton-Polariton Optomechanics at 20 GHz. PHYSICAL REVIEW X, v. 11, n. 2, APR 23 2021. (17/24311-6)