Caracterização de dicalcogenetos de metais de transição usando micro-refletância diferencial e geração do sinal de segundo harmônico

Autor(es)

Daniel Schmitz Bertini

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2023-10-31

Membros da banca

Odilon Divino Damasceno Couto Júnior; Helder Vinícius Avanço Galeti; Ingrid David Barcelos

• Orientador: Odilon Divino Damasceno Couto Júnior; Christoph Friedrich Deneke

Resumo

Esse trabalho teve como objetivo implementar duas técnicas de espectroscopia óptica para o estudo de materiais bidimensionais: a micro-refletância diferencial (micro-RD) e a geração de segundo harmônico (SHG). Utilizando o aparato experimental montado de micro-RD, integrado ao de micro-fotoluminescência (micro-PL), e de SHG foram caracterizadas diferentes amostras de mono e multicamadas de WSe2 e MoSe2 sobre substratos de safira, quartzo, h-BN e LiNbO3 à temperatura ambiente e 5K. O setup de micro-RD foi montado de forma integrada ao de micro-PL com modulação acústica, de forma que a mesma região de uma amostra pode ser estudada usando as duas técnicas experimentais. A micro-RD permite que estudemos tanto transições ópticas fundamentais quanto transições associadas a estados excitados observados em energias mais altas. Também realizamos um estudo de determinação do número de camadas em amostras de TMDs usando essa técnica. Utilizando a micro-RD observamos que podemos facilmente identificar o número de camadas de amostras de poucas camadas de WSe2 em substratos como quartzo, safira e LiNbO3. Também determinamos usando a micro-RD junto da micro-PL o deslocamento Stokes, que pode estar associado a dopagem nas amostras fabricadas. Também foi integrado ao setup de modulação acústica um sistema automatizado de SHG. Com ele determinamos a orientação relativa das diferentes amostras de TMDs com número ímpar de camadas. Observamos que, mesmo no LiNbO3, que tem sinal de SHG não desprezível, o sistema funciona bastante eficientemente na determinação de orientação relativa dos TMDs. Com isso, temos agora em nosso laboratório um sistema que pode ser usado para caracterização de novas amostras de heteroestruturas de TMDs. Também usamos as curvas do sinal de SHG de monocamadas de WSe2 e MoSe2 para avaliar a presença de tensões mecânicas em amostras de TMDs (AU)

• Processo FAPESP: 22/01839-3 - Crescimento e caracterização óptica de camadas epitaxiais de dicalcogenetos baseados em metais de transição
• Beneficiário: Daniel Schmitz Bertini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado