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Caracterização elétrica de nanoestruturas semicondutoras

Texto completo
Autor(es):
Klaus Orian Vicaro
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Data de defesa:
Membros da banca:
Mônica Alonso Cotta; Evaldo Ribeiro; Flavio Orlando Plentz Filho; Fernando Iikawa; Varlei Rodrigues
Orientador: Mônica Alonso Cotta; Peter Alexander Bleinroth Schulz
Resumo

Neste trabalho caracterizamos as propriedades elétricas de nanoestruturas semicondutoras de InAs/InP, principalmente quantum dots e quantum wires, obtidas pelo modo de crescimento Stranski-Krastanov com epitaxia por feixe químico (CBE). Medidas de topografia, de condutância elétrica e corrente-voltagem com resolução espacial foram realizadas nas estruturas crescidas utilizando microscopia de força atômica em modo condutivo (C-AFM) com ponta metalizada. Estruturas tipo mesa foram processadas nas amostras usadas em C-AFM e medidas elétricas a temperaturas mais baixas que 273 K foram adquiridas. Transporte por emissão termiônica tridimensional (não-homogêneo) foi observado entre a ponta condutora e as nanoestruturas de InAs. Isso sugere que as vizinhanças da nanoestrutura, formada pela wetting layer (WL), alteram a configuração da altura da barreira, tornando-a dependente da voltagem aplicada na junção metal-semicondutor. Por outro lado, a voltagem de limiar, definida como a voltagem necessária para obter a menor corrente elétrica detetável, varia com o tamanho e forma da nanoestrutura; ela está relacionada com o estado eletrônico da nanoestrutura e também com o gap eletrônico do semicondutor, que é menor nas nanoestruturas maiores. Condução elétrica por hopping e ruído telegráfico aleatório (RTN) foram observados a baixas temperaturas nos dispositivos fabricados via e-beam com dezenas ou centenas de nanoestruturas de InAs/InP. O transporte tipo hopping de Éfros-Shklovskii ocorre a temperaturas mais altas (> 70 K) e polarizações baixas onde a densidade de portadores no dispositivo é baixa e a interação coulombiana forte. Com o aumento da polarização o hopping muda para intervalo variável de Mott em sistemas 2D, e correlacionado com a dimensionalidade da WL ¿o canal de condução. O RTN aparece em temperaturas mais baixas (< 40 K) mas somente nos dispositivos contendo nanoestruturas que permitem o aprisionamento de portadores. Simulações numéricas usando um modelo heurístico mostraram que poucas nanoestruturas podem alterar o transporte elétrico num ensemble com centenas delas (AU)

Processo FAPESP: 01/13463-1 - Caracterização elétrica de nanoestruturas semicondutoras
Beneficiário:Klaus Orian Vicaro
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado