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Síntese de fosfeto de índio pelo método de síntese por difusão de solutoMiskys, Claudio Ronald 18 December 1996 (has links)
Orientador: Mauro Monteiro Garcia de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:09:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1996 / Resumo: Desenvolvemos neste trabalho um sistema para realizar a síntese de InP a partir dos elementos Índio e Fósforo utilizando o método de crescimento a partir de solução SSD (Síntese por Difusão de Soluto ).
Com este sistema obtivemos tarugos de 125g com 3,7cm de diâmetro. Modificações do processo de síntese foram feitas ao longo do trabalho visando otimizar a qualidade elétrica e ótica do cristal.
Também investigamos o uso do carbono-vítreo como alternativa à utilização do Quartzo para os cadinhos de síntese. Este material alternativo possui propriedades químicas e mecânicas convenientes para aplicação no crescimento de cristais.
A caracterização elétrica de amostras crescidas em cadinhos de Quartzo mostrou uma concentração de portadores na faixa de 1,2 a 3,5x1015cm-3 com mobilidades de 38100 a 45900cm2/Vs. Estes resultados estão entre os melhores relatados na literatura, indicando que o sistema implementado está bem adaptado para a síntese de InP através do método SSD / Abstract: In this work we developed an InP synthesis system where we apply the SSD (Synthesis, Solute Diffusion) solution growth method starting from elemental Indium and Phosphorus.
With this system we obtained InP bulks with 125g and 3,7cm diameter. Changes in the process were performed during the work to optimize the electrical and optical qualities of the crystal.
We also investigated the use of glassy-carbon instead of Quartz as na alternative crucible material due to its mechanical and chemical properties which seem suitable for crystal growth.
The electrical characterization of samples grown using Quartz crucibles showed carrier concentration in the range of 1,2 to 3,5x1015cm-3, with mobilities from 38100 to 45900cm2/Vs. These results are among the best reported in literature, indicating that that our system is well adapted to InP synthesis with the SSD method / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Estudo das propriedades óticas do InP crescido por CBE : O efeito da impureza isoeletrônica de arsênioLaureto, Edson 10 October 1995 (has links)
Orientador: Eliermes Arraes Meneses / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T07:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1995 / Resumo: São investigadas as propriedades elétricas e óticas na região excitônica do InP utilizando as técnicas de efeito Hall e fotoluminescência a baixas temperaturas, respectivamente. As amostras analisadas foram crescidas pela técnica de CBE (epitaxia por feixe químico), cujo sistema foi recentemente instalado no IFGW/Unicamp.
Os espectros de fotoluminescência caracterizam-se pelas linhas excitônicas intensas nas amostras sem dopagem, e são bem distintos para amostras com diferentes níveis de dopagem de Silício. Uma linha de luminescência situada em 1 ,389 eV é observada nas amostras dopadas, e é atribuída à transição radiativa D0si-A0si. A energia de ligação do Si como aceitador no InP é estimada em 28 meV. Outra linha, em 1 ,401 eV, se torna bastante evidente em amostras onde houve incorporação de impurezas de Arsênio. Com base na sua posição em energia, forma de linha, e correlação com a presença de As, é sugerido que esse pico esteja relacionado à recombinação de éxcitons ligados a "traps" isoeletrônicos, gerados por impurezas de As substituindo sítios do P. A formação desse estado ligado pode estar sendo assistida pela distorção da rede causada pela dopagem com Silício / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Camada epitaxial de INP : Zn Passivada por hidrogênioToginho Filho, Dari de Oliveira 12 April 1998 (has links)
Orientador: Fernando Iikawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T15:54:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho é a primeira parte do projeto de construção de sistemas de gás de elétrons ou buracos livres de baixa dimensionalidade em semicondutores utilizando a técnica de passivação por hidrogênio. Foi feito um estudo sistematizado da hidrogenação em camadas epitaxiais de Inp:Zn. A introdução de hidrogênio foi feita pela exposição da amostra em plasma de hidrogênio criado em um reator de placas paralelas. Foi realizado o trabalho detalhado para obtenção da melhor condição de passivação de Zn em InP .A caracterização das amostras hidrogenadas foi feita por C V - eletroquímico e fotoluminescência em baixa temperatura. A redução da concentração de portadores livres, o coeficiente de difusão de H+ e outros resultados da hidrogenação estão de acordo com os dados encontrados na literatura. Estendemos o trabalho também para o estudo de efeitos da passivação de hidrogênio nos espectros óticos. As características apresentadas pela recombinação doador-aceitador envolvendo o doador Zn intersticial sugerem que as camadas epitaxiais de Inp:Zn apresentam forte modulação no perfil de potencial. Esta modulação é atribuída anão homogeneidade da distribuição de impurezas e a compensação do material devido a presença do doador profundo Zn. Os dados de PL obtidos para amostras após a passivação não são compatíveis com o modelo padrão da recombinação doador-aceitador. Os resultados experimentais também sugerem que o Zn intersticial é passivado e ainda que o valor estimado para a energia de ligação do estado doador profundo é da ordem de 20 meV / Abstract: This work is the first part of a project for the fabrication of low-dirnensional free carrier systems in semiconductors using hydrogen passivation. We present a systematic study of hydrogenation in InP:Zn epitaxiallayers. The para11el plate reactor was used to create a hydrogen plasma for hydrogenation of semiconductors. Zn passivation by hydrogen in lnP was studied in detail in order to obtain optimized condition. Characterization of hydrogenated samples was performed using CV -electrochemical and low temperature photoluminescence techniques. The reduction of carrier concentration, diffusion coefficient of H+ in InP:Zn, and other results related to hydrogenation are in agreement with reported results. We also studied in detail the effect of passivation in optical spectra. The behavior of donor-acceptor recombination involving interstitial Zn suggests a strong modulation of the potential profile. This is consider to be a consequence of the non-homogeneity of the impurity distribution and a strong compensation of the material due to the presence of Zn in deep donor state. The standart model for donor-acceptor recombination is not compatible with the results obtained in passivated samples. The experimental data also suggest that the interstitial Zn is passivated and the resulting binding energy of the deep donor is estimated to be approximately 20 me V / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Gravações de microestruturas atraves de ataque fotoeletroquimico de fosfeto de indioSoltz, David 20 July 2018 (has links)
Orientadores: Marco-Aurelio De Paoli, Lucila Cescato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T18:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1995 / Doutorado
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Estudo da dinâmica de crescimento de filmes de InP homoepitaxiais : análise das características fractaisBortoleto, Jose Roberto Ribeiro 29 February 2000 (has links)
Orientador: Monica Alonso Cotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T18:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2000 / Resumo: Apresentamos nesta tese o estudo da dinâmica de crescimento de filmes homoepitaxiais de InP crescidos pela técnica de Epitaxia por Feixe Químico (CBE) em função da temperatura e do tipo de substrato de InP(100). A investigação topográfica foi realizada no espaço real por meio da técnica de microscopia de força atômica. As imagens topográficas dos filmes foram analisadas utilizando os conceitos de comportamento de escala e os respectivos expoentes críticos.
Nossos resultados experimentais mostram que, dentro da faixa usual de temperatura empregada na técnica CBE, a morfologia superficial dos filmes homoepitaxiais de InP pode variar de tridimensional (3D) a bidimensional (2D), passando por uma estrutura 3D alongada particular.Esta estrutura aparece somente em determinadas condições de crescimento (fluxo de precursores e temperatura) e suas características são sensíveis ao tipo de substrato empregado. Além disso, observamos várias etapas na evolução da morfologia da superfície do filme durante o crescimento CBE.
O emprego da Teoria Contínua e os resultados de comportamento de escala obtidos experimentalmente, possibilitaram determinar os principais processos microscópicos superficiais envolvidos na formação dos filmes de InP(100) e propiciaram a dedução de uma equação contínua de crescimento, capaz de descrever qualitativamente a dinâmica de crescimento destes filmes. Nesta equação foram incluídos os mecanismos microscópicos de deposição e difusão superficial com bias espacial / Abstract: In this work we study the growth dynamics of homoepitaxial InP(100) fi1ms obtained by Chemical Beam Epitaxy (CBE) and its dependence on temperature and type of substrate used. The topography of the samples was measured by Atomic Force Microscopy and analyzed using fractal and scaling concepts.
Our experimental results show that, for the growth temperature range used in the CBE technique, the surface morphology of InP films can vary from three-dimensional (3D) to two-dimensional (2D), with an intermediate 3D structure elongated along particular directions. This structure is formed only for a particular set of growth conditions (precursor flows and temperature); its characteristics depend on the type of substrate used for growth. We also report here the several stages observed in the evolution of the InP surface morphology during CBE growth.
Using Continuum Theory, we considered the critical exponents observed experimentally to propose an equation that qualitatively describes the growth dynamics of InP films. This equation includes deposition and surface diffusion with a spatial bias as the most relevant microscopic processes during InP growth / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Estudo das propriedades eletrônicas e estruturais em nanotubos de fosfeto de índio / Study of electronic and structural properties in indium phosphide nanotubesCoutinho, Jeferson 29 September 2009 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, using first principles study based in framework of the density functional theory with the local density approximation (LDA) for the exchange-correlation
functional, we developed a detailed study about the stability and the electronic properties of Indium Phosphite (InP) nanotubes. We use a plane wave basis set and to solve the standard Khon-Sham (KS) equations in a self consistent way we use the Viena Ab initio
Simulation Package (VASP). Experimental works show that the InP nanotubes are synthesized using the vapor
liquid solid (VLS) method and present the zinc blend structure with a wall thickness about 2 to 10 nm. Based on these experimental findings, the central objective of the
work is the study of InP nanotubes with different wall thickness. To simulate the wall thickness, we use concentric single walled nanotubes th the In a P atoms arranged in a hexagonal structure. Also, zinc blend InP hollow nanowires were used. Firstly we checked the methodology by calculating the main properties of the InP
in the bulk phase. We investigate the cohesion energy, lattice parameter, bulk modulus, etc. and compared our results with experimental data and others theoretical results using similar techniques. Once the methodology was checked we performed a detailed study of the Multi Walled InP nanotubes. We calculate the cohesion energy, formation energy, electronic band structure, electronic density of states, charge density, etc. Our result present that the InP nanotubes are metastable structures. The formation
and cohessive energies decrease rapidly when we move from one to two walls and change in a sligtly way when the number of the walls continues to increase. Starting
from a hollow nanowire or nanotubes with three and four single layer, we obtained similar formation and cohesion energy, however the geometry structure is a bit different.
Furthermore we observed that the band gap of the single walled nanotube increase when the diameter decrease reveling quantum confinement effects. For nanotubes with
more than one wall the semiconductor character is keeping. All the single wall InP nanotubes are semiconductor but the band gap present a dependence with the nanotube
chirality. / No presente trabalho, desenvolvemos um estudo da estabilidade e das propriedades eletrônicas dos nanotubos de fosfeto de índio (InP). Para o estudo utilizamos cálculos de
primeiros princ´ıpios, fundamentados na teoria do funcional da densidade (DFT), com a aproximação da densidade local (LDA) para o termo de troca-correlação. O programa utilizado para simular as nanoestruturas de InP foi o Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP). O objetivo central do trabalho é estudar nanotubos com uma determinada espessura
de parede, já que trabalhos experimentais conseguiram sintetizar nanotubos com essa característica, através do método vapor líquido sólido (VLS). Para simular a espessura da
parede, trabalhamos com nanotubos de múltiplas camadas e nanofios ocos. Num primeiro momento do desenvolvimento do trabalho, testamos a metodoliga, tomando como referência a estrutura cristalina do InP, comparando os nossos resultados
para a energia de coesão, o parâmetro de rede, o módulo de compressibilidade volumétrica com o que existe na literatura. Após, estudamos nanotubos com uma, duas, três e quatro
camadas, além de nanofios ocos. Analisando a estabilidade desses sistemas via cálculos de energia de coesão, e energia de formação. Já para o estudo das propriedades eletrôncias,
realizamos cálculos de estruturas de bandas, de densidade de estados (DOS) e densidade de carga. Além disso, investigamos o comportamento do gap de energia com aumento do diâmetro do nanotubos de camada única, e com o aumento no n´umero de camadas para os nanotubos de multiplas camadas. Nossos resultados para nanotubos de camada única mostraram que estes são estruturas
metaestáveis, e que a energia de coesão diminui consideravelmente quando mais uma camada é adicionada. Os nanotubos de três e quatro camadas, e o nanofio oco,
apresentaram energias de coesão e formação similares, porém a estruturas geométricas são diferentes. Além disso, observamos que o gap de energia do nanotubo de camada única aumenta quando o diâmetro diminui, revelando efeitos de confinamento quântico. Para todos os nanotubos com única e múltiplas camadas, o caráter semicondutor é preservado, porém a estrutura de banda eletrônica muda com a quiralidade.
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Modificação de características elétricas de estruturas semicondutoras III-V através de bombardeamento com íonsPesenti, Giovani Cheuiche January 2004 (has links)
A isolação elétrica de estruturas semicondutoras de InP e GaAs através de bombardeamento com íons foi estudada. Amostras de InP semi-isolante e tipo-p foram implantadas com íons P+ para produzir excesso de átomos de fósforo na ordem de 0,1%. Recozimento em ambiente de argônio no intervalo de temperatura de 400ºC a 600ºC e tempo de 30s foram feitos em sistema de tratamento térmico rápido. Medidas de efeito Hall com temperatura variável (12-300K) foram usadas para a caracterização elétrica. Uma alta concentração de portadores livres negativos foi observada. A existência destes elétrons foi atribuída a criação de anti-sítios PIn com energia acima do mínimo da banda de condução. A dependência da resistência de folha de camadas δ tipo-p de GaAs com a dose irradiada de íons de He+ foi investigada. A dose de limiar (Dth) para isolação elétrica depende da energia dos íons implantados e da concentração inicial da camada condutiva. A estabilidade térmica da isolação aumenta com o aumento da dose de irradiação e depende da razão entre a concentração de armadilhas criadas durante o bombardeamento e a concentração inicial de portadores livres. A isolação observada foi atribuída principalmente a introdução de anti-sítios AsGa e defeitos relacionados. A máxima estabilidade térmica para camadas δ tipo-p em GaAs foi de 550ºC, para doses maiores do que 10Dth. Os resultados deste trabalho podem ser usados para isolação de diferentes dispositivos discretos e integrados de InP e GaAs. / Electrical isolation of InP and GaAs structures by ion bombardment was studied. Semi-insulating and p-type InP were implanted with P+ ions to produce an excess of phosphorous atoms in the order of 0.1 at. %. Subsequent annealing in Ar ambient in the temperature interval 400ºC – 600ºC were performed for 30s in rapid thermal annealing system. Room temperature and variable temperature (12-300 K) Hall-effect measurements have been used for electrical characterization. A large amount of negative free carriers have been observed after the thermal treatments. These electrons are contributed to the creation of PIn anti-site with energy level above the minimum of the conduction band. The dose dependence of sheet resistance of p-type δ-doped GaAs structures irradiated by He+ ions was investigated. It was found that the threshold dose (Dth) for electrical isolation of the structures was determined by the energy of ions and by the concentration of initial doping. The thermal stability of isolation rises as the irradiation dose increases and is dependent on the ratio of trap centers concentration, created during the bombardment, to the initial concentration of free carriers. The isolation was attributed mainly to the introduction of AsGa anti-site related defects. The maximum thermal stability for p-type δ conductive layers in GaAs was of 550 0C for doses higher than 10 Dth. The results of this work can be used for isolation of different InP and GaAs discrete and integrated devices.
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Modificação de características elétricas de estruturas semicondutoras III-V através de bombardeamento com íonsPesenti, Giovani Cheuiche January 2004 (has links)
A isolação elétrica de estruturas semicondutoras de InP e GaAs através de bombardeamento com íons foi estudada. Amostras de InP semi-isolante e tipo-p foram implantadas com íons P+ para produzir excesso de átomos de fósforo na ordem de 0,1%. Recozimento em ambiente de argônio no intervalo de temperatura de 400ºC a 600ºC e tempo de 30s foram feitos em sistema de tratamento térmico rápido. Medidas de efeito Hall com temperatura variável (12-300K) foram usadas para a caracterização elétrica. Uma alta concentração de portadores livres negativos foi observada. A existência destes elétrons foi atribuída a criação de anti-sítios PIn com energia acima do mínimo da banda de condução. A dependência da resistência de folha de camadas δ tipo-p de GaAs com a dose irradiada de íons de He+ foi investigada. A dose de limiar (Dth) para isolação elétrica depende da energia dos íons implantados e da concentração inicial da camada condutiva. A estabilidade térmica da isolação aumenta com o aumento da dose de irradiação e depende da razão entre a concentração de armadilhas criadas durante o bombardeamento e a concentração inicial de portadores livres. A isolação observada foi atribuída principalmente a introdução de anti-sítios AsGa e defeitos relacionados. A máxima estabilidade térmica para camadas δ tipo-p em GaAs foi de 550ºC, para doses maiores do que 10Dth. Os resultados deste trabalho podem ser usados para isolação de diferentes dispositivos discretos e integrados de InP e GaAs. / Electrical isolation of InP and GaAs structures by ion bombardment was studied. Semi-insulating and p-type InP were implanted with P+ ions to produce an excess of phosphorous atoms in the order of 0.1 at. %. Subsequent annealing in Ar ambient in the temperature interval 400ºC – 600ºC were performed for 30s in rapid thermal annealing system. Room temperature and variable temperature (12-300 K) Hall-effect measurements have been used for electrical characterization. A large amount of negative free carriers have been observed after the thermal treatments. These electrons are contributed to the creation of PIn anti-site with energy level above the minimum of the conduction band. The dose dependence of sheet resistance of p-type δ-doped GaAs structures irradiated by He+ ions was investigated. It was found that the threshold dose (Dth) for electrical isolation of the structures was determined by the energy of ions and by the concentration of initial doping. The thermal stability of isolation rises as the irradiation dose increases and is dependent on the ratio of trap centers concentration, created during the bombardment, to the initial concentration of free carriers. The isolation was attributed mainly to the introduction of AsGa anti-site related defects. The maximum thermal stability for p-type δ conductive layers in GaAs was of 550 0C for doses higher than 10 Dth. The results of this work can be used for isolation of different InP and GaAs discrete and integrated devices.
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Modificação de características elétricas de estruturas semicondutoras III-V através de bombardeamento com íonsPesenti, Giovani Cheuiche January 2004 (has links)
A isolação elétrica de estruturas semicondutoras de InP e GaAs através de bombardeamento com íons foi estudada. Amostras de InP semi-isolante e tipo-p foram implantadas com íons P+ para produzir excesso de átomos de fósforo na ordem de 0,1%. Recozimento em ambiente de argônio no intervalo de temperatura de 400ºC a 600ºC e tempo de 30s foram feitos em sistema de tratamento térmico rápido. Medidas de efeito Hall com temperatura variável (12-300K) foram usadas para a caracterização elétrica. Uma alta concentração de portadores livres negativos foi observada. A existência destes elétrons foi atribuída a criação de anti-sítios PIn com energia acima do mínimo da banda de condução. A dependência da resistência de folha de camadas δ tipo-p de GaAs com a dose irradiada de íons de He+ foi investigada. A dose de limiar (Dth) para isolação elétrica depende da energia dos íons implantados e da concentração inicial da camada condutiva. A estabilidade térmica da isolação aumenta com o aumento da dose de irradiação e depende da razão entre a concentração de armadilhas criadas durante o bombardeamento e a concentração inicial de portadores livres. A isolação observada foi atribuída principalmente a introdução de anti-sítios AsGa e defeitos relacionados. A máxima estabilidade térmica para camadas δ tipo-p em GaAs foi de 550ºC, para doses maiores do que 10Dth. Os resultados deste trabalho podem ser usados para isolação de diferentes dispositivos discretos e integrados de InP e GaAs. / Electrical isolation of InP and GaAs structures by ion bombardment was studied. Semi-insulating and p-type InP were implanted with P+ ions to produce an excess of phosphorous atoms in the order of 0.1 at. %. Subsequent annealing in Ar ambient in the temperature interval 400ºC – 600ºC were performed for 30s in rapid thermal annealing system. Room temperature and variable temperature (12-300 K) Hall-effect measurements have been used for electrical characterization. A large amount of negative free carriers have been observed after the thermal treatments. These electrons are contributed to the creation of PIn anti-site with energy level above the minimum of the conduction band. The dose dependence of sheet resistance of p-type δ-doped GaAs structures irradiated by He+ ions was investigated. It was found that the threshold dose (Dth) for electrical isolation of the structures was determined by the energy of ions and by the concentration of initial doping. The thermal stability of isolation rises as the irradiation dose increases and is dependent on the ratio of trap centers concentration, created during the bombardment, to the initial concentration of free carriers. The isolation was attributed mainly to the introduction of AsGa anti-site related defects. The maximum thermal stability for p-type δ conductive layers in GaAs was of 550 0C for doses higher than 10 Dth. The results of this work can be used for isolation of different InP and GaAs discrete and integrated devices.
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Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II / Optical properties of semiconductor type II quantum dotsGomes, Paulo Freitas 12 August 2018 (has links)
Orientador: Fernando Iikawa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin. / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009 / Resumo: No presente trabalho apresentamos um estudo da luminescência de érbio em nanocristais de silício (nc-Si) e nanofios de óxido de zinco (nw-ZnO). Os nanocristais de silício com érbio são obtidos através do tratamento térmico de filmes finos amorfos de sub-óxidos de silício (SiOx) preparados por rf-sputtering, variando a concentração de Oxigênio e érbio durante o crescimento. O érbio é adicionado aos filmes cobrindo parcialmente a superfície do alvo de silício com pequenos cacos de érbio metálico. Medidas de espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de alta resolução (HRTEM) fornecem o tamanho e densidade de nanocristais em cada amostra. Medidas de fotoluminescência (PL) dos nanocristais na temperatura ambiente mostram que o tamanho dos nanocristais varia com a concentração de oxigênio e temperatura de tratamento térmico. A dependência da PL dos nanocristais com a temperatura pode ser entendida considerando a competição entre processos radiativos e não-radiativos. Em amostras com érbio a taxa de recombinação não-radiativa é maior que nas amostras sem érbio. O estudo da PL dos nanocristais e dos íons Er3+ mostra que o Er3+ funciona como um centro de recombinação não-radiativa para a energia proveniente da recombinação de portadores nos nanocristais. Neste caso, parte da energia gerada nos nanocristais é transferida para os íons Er3+ ao invés de ser emitida na forma de fótons. Também é possível observar que a intensidade da PL do Er3+ depende da intensidade da PL dos nanocristais e é maior em amostras contendo nanocristais de ~3nm (que emitem em ~1,5eV), indicando que a transferência é ressonante (com a excitação 4I15/2 ---> 4I9/2 do Er3+ que corresponde a uma energia de 1,5eV).
Os nanofios de ZnO com érbio são preparados por deposição vapor-liquid-solid (VLS) e por electrospinning. Em amostras preparadas por VLS, o érbio é depositado sobre os nanofios após sua preparação. No electrospinning um composto organometálico de érbio é adicionado ao polímero precursor. É observada luminescência de érbio quando as amostras são excitadas com um comprimento de onda ressonante com algum nível mais energético do Er3+. Nanocristais de E2O3 são observados por HRTEM na superfície dos nanofios preparados por VLS. Medidas de EXAFS revelam que a vizinhança do Er nessas amostras é idêntica à do óxido Er2O3, indicando que não ocorreu dopagem substitucional do ZnO. / Abstract: We present a study of erbium luminescence in silicon nanocrystals (nc-Si) and zinc oxide nanowires (nw-ZnO). Silicon nanocrystals are produced by annealing of amorphous sub-oxide thin films (SiOx) prepared by rf-sputtering varying the oxygen and erbium concentration during growth. Erbium is added by partially covering the silicon target surface with small pieces of metallic erbium. Raman spectroscopy and HRTEM measurements reveal the size and density of nanocrystals in each sample. Photoluminescence (PL) measurements at room temperature show that the nanocrystal size changes with oxygen concentration and annealing temperature. The PL dependence on the temperature can be understood considering a competition between radiative and non-radiative processes. In samples with erbium the non-radiative recombination rate is higher than in samples without erbium. The study of the nanocrystal and Er3+ PL show that Er3+ behaves as non-radiative recombination centers for excited carriers in the nanocrystals. Part of the energy from the nanocrystals is transferred to Er3+ instead of being emitted as light. The Er3+ PL intensity depends on the nanocrystal PL intensity and is higher in samples containing nanocrystals ~3nm (which emit at ~1.5eV), indicating that the energy transfer is resonant (with the 4I15/2 -----> 4I9/2 Er3+excitation at ~1.5eV)
ZnO nanowires were prepared by vapor-liquid-solid (VLS) deposition and by electrospinning. In the VLS method erbium is deposited on the nanowires after growth. In the electrospinning method a metallorganic compound is added to the polymer precursor. Erbium PL is observed when the samples are excited by one of the Er3+ higher transitions. Er2O3 nano-crystals are observed by HRTEM on the surface of the nanowires prepared by VLS. EXAFS measurements in these samples show that the Erneighborhood is identical to that of E2O<>3 indicating that there was no substitutional / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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