Orientador: José Humberto Dias da Silva / Banca: Américo Tabata / Banca: Johnny Vilcarromero Lopez / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Filmes nanocristalinos e amorfos de GaAs tem recentemente chamado a atenção de vários grupos de pesquisa devido as suas possíveis aplicações em novos dispositivos ópticos e eletrônicos. Igualmente atraentes são as novas propriedades físicas relacionadas com a estrutura nanocristalina e os efeitos da desordem na estrutura eletrônicas destes materiais. Entre as aplicações existentes, podemos citar o uso destes filmes como camadas anti-guia em lasers com emissão perpendicular à superfície, as camadas "buffer" em hetero-epitaxias de GaAs sobre Si, e os filtros interferométricos para a região do infravermelho. A preparação e a caracterização de filmes nanocristalinos de GaAs hidrogenados e não hidrogenados usando a técnica de RF magnetron sputtering foram focalizados neste trabalho. Um alvo de GaAs e uma atmosfera controlada contendo quantidades variáveis de argônio (Ar) e hidrogênio (H2) foram usadas na deposição do filme. Foi investigada a influência do fluxo de Ar e H2 na composição, estrutura e propriedades ópticas dos filmes. A influência da temperatura de substrato e potência de deposição também foi analisada. As técnicas de difração de raios-X e análise da energia de dispersão por emissão de raios-X (EDX), foram utilizadas na análise da estrutura e composição do filme, enquanto medidas ópticas de transmitância e refletância permitiram a determinação do coeficiente de absorção óptica e índice de refração dos filmes. A presença de ligações de hidrogênio nos filmes foi confirmada pelas bandas de absorção do Ga-H e As-H usando um espectrofotômetro de transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostram que a microestrutura, a composição e as propriedades ópticas do material são fortemente influenciadas por todos os parâmetros investigados, com destaque para o fluxo de hidrogênio utilizado nas deposições... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The nanocrystalline and amorphous GaAs films are recently attracting the attention of several research groups due to their possible application in new electronic and optical devices. Also attractive are the new physical properties related to the nanocrystalline structure and the effects of disorder in the electronic structure of these materials. Among the existing applications we can mention the use of these films as antiguide layers in surface emitting lasers, as buffer layers in the GaAs hetero-epitaxy onto Si substrates, and as infrared interferometric filters. The preparation and characterization of hydrogenated and non-hydrogenated nanocrystalline GaAs films using the RF magnetron sputtering technique were focused here. An electronic grade GaAs water target and an atmosphere composed of variable amounts of Ar and 'H IND.2' were used in the film depositions. We have investigated the influence of Ar and 'H IND.2' fluxes on composition, structure, and optical properties of the films. The influence of substrate temperature and deposition power were also analyzed. X-ray diffraction and energy dispersive electron analysis (EDX) were used in the analysis of the film structure and composition, while optical transmittance and reflectance measurements allowed the determination of the optical absorption coefficient and refractive index of the films. The presence of bonded hydrogen in the films was confirmed by the Ga-H and As-H absorption bands using Fourier transform infrared spectra (FTIR). The results show that the microstructure, the composition, and the optical properties of the material are strongly influenced by all the investigated parameters, in special the hydrogen flux used in the depositions. The hydrogenated films ('H IND.2' flux of 3.0 sccm / Ar flux of 20.0 sccm) produced at relatively low power (30W) and substrate temperature (60ºC), have presented the widest... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-04Bitstream added on 2014-06-13T20:20:42Z : No. of bitstreams: 1 santana_pl_me_bauru.pdf: 914050 bytes, checksum: b5496af79a0399d154c89f8614606f4a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi o estudo da modificação das propriedades estrutural, química e óptica da superfície de certos polímeros comerciais através do emprego das técnicas de Imersão em Plasmas (IP) e Implantação Iônica por Imersão em Plasmas (IIIP). Os polímeros investigados foram o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etila (PET). Foram empregados plasmas de hexafluoreto de enxofre ('SF IND. 6') como fonte de flúor, uma vez que, a fluoração de uma superfície tende a aumentar o seu caráter hidrofóbico. Por outro lado, investigou-se o efeito da composição do plasma, através de tratamentos com plasmas de nitrogênio ('N IND. 2'). Além disso, plasmas da mistura 'SF IND. 6/Isopropanol e 'N IND. 2'/Isopropanol, foram empregados para formar um filme fino sobre a superfície dos substratos tratados. Por fim, este trabalho contemplou ainda a investigação da morfologia superficial em escala nanométrica e as características de transparência à luz visível. As medidas de ângulo de contato indicaram que a deposição a plasma convencional (IP) aumenta consideravelmente os valores de ângulos de contato das amostras de PET e PVC para potências de descarga de RF até 100 W mediante o emprego de plasmas de 'SF IND. 6'. Neste caso, o maior valor de ângulo de contato foi de 140º. Por outro lado, a técnica de IIIP ocasiona uma diminuição nos valores de ângulo de contato mesmo em plasmas contendo flúor. Nesse caso, o menor valor de ângulo de contato observado foi de 18º. Vale ressaltar que a alteração seletiva na molhabilidade dos polímeros ocorreu sem alteração significativa na transparência óptica dos mesmos. Através das medidas de microbalança, observou-se que uma taxa de crescimento linear de 2,96nm/min. / The aim of this work was to study the modification of the structural, chemical and optical properties, on the surfaces of certain commercial polymers, produced by plasma immersion (PI) and plasma immersion ion implantation (IIIP). Polymers investigated include polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Plasmas of sulfur hexafluoride ('SF IND. 6') were employed as source of fluoride, since surface fluorination increases the hydrophobic behavior of polymers. However, the effects of plasma composition were investigated by treatments using nitrogen. Plasmas of 'SF IND. 6/Isopropyl alcohol and of 'N IND. 2'/Isopropyl alcohol were also employed to deposit a thin film onto the surface of treated samples. Finally, nanoscale surface morphology and the transmission of visible light were studied. Contact angle measurements showed that PI considerably increased the contact angle values of PET and PVC, for RF powers up to 100 W. In this case, the highest values of contact angle was 140º. On the other hand, PIII technique decreased the contact angles, even fluorine containing plasmas. In this case, the smallest value of contact angle was 18º. It is noteworthy that the selective alteration in the wettability of the polymers of the occured without significant change in the optical transparency of them. Microbalance measurements calculated resulted in a linear rate of growth. Finally, measurements by perfilometry resulted in a linear rate of growth of 2.96nm per minute.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-15Bitstream added on 2014-06-13T19:39:43Z : No. of bitstreams: 1 bassettojunior_caz_me_bauru.pdf: 2163683 bytes, checksum: 11953efd83580d13322f0475dd5ae1ff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Uma nova família de semicondutores, a liga quaternária InxGa1-xAs1-yNy, cujo elemento Nitrogênio substitui o elemento Arsênio em pequenas porcentagens, tem recebido grande atenção devido à óptica na região de 1,3 μm, tecnologicamente importante para transmissão de dados em fibra óptica. Estudos sobre caracterização e propriedades ópticas desta liga fornecem maiores informações sobre o comportamento da mesma. Foram estudados poços quânticos, as estruturas básicas de dispositivos optoletrônicos de Inx-Gat-xAso.984N0.0016/GaAs com diferentes valores de concentração x: 26%, 30%, 34%, 38% e 43% crescidas em duas temperaturas diferentes: 400ºC e 430ºC. As amostras foram tratadas termicamente a 700ºC num período de 30 minutos. Com essa liga é tensionada, o foco constou-se em achar um modelo de espessura crítica condinzente para dados experimentais de fotoluminescência. Foram analisadas a dinâmica de portadores, a energia de ativação e a qualidade estrutural das amostras com a técnica de fotoluminescência em diversas condições. Os estudos realizados, aliados ao conhecimento dos parâmetros acima mencionados, têm o objetivo de contribuir para que se possa determinar a aplicabilidade e estimar o rendimento em dispositivos optoeletrônicos, com base neste material / A new family of semiconductors has been proposed, the quaternary alloyInxGa1-xAs1-yNy, in which the element Nitrogen replaces the element Arsenic in small percentages. It has received great attention due to the fact of optical emission in the region of 1.3um, technologically important for data transmission at optical fiber. Studies on characterization and optical properties of this alloy provides more information about the conduct of it. It was studied quantum wells, the basic structures of InxGa1-xAs0.016/GaAs optoelectronic devices, with different values of concentration x: 26%, 30%, 34% and 43% grown at two different temperatures: 400ºC and 430ºC. The sample has annealed at 700ºC for 30 min. As this alloy is tensioned, the focus of this research is to find a consistent model of critical thickness for photoluminescence experimental data. It will be done an analysis of the dynamic carriers, activation energy and structural quality of the samples with the analysis of photoluminescence with diverse conditions. With these studies and the knowledge of the parameters mentioned above, it was intended contribute to determine the applicability and estimate the yield of optoeletronic devices based on this material

abstract: ABSTRACT This thesis focuses on structural characterizations and optical properties of Si, Ge based semiconductor alloys. Two material systems are characterized: Si-based III-V/IV alloys, which represent a possible pathway to augment the optical performance of elemental silicon as a solar cell absorber layer, and Ge-based Ge1-ySny and Ge1-x-ySixSny systems which are applicable to long wavelength optoelectronics. Electron microscopy is the primary tool used to study structural properties. Electron Energy Loss spectroscopy (EELS), Ellipsometry, Photoluminescence and Raman Spectroscopy are combined to investigate electronic band structures and bonding properties. The experiments are closely coupled with structural and property modeling and theory. A series of III-V-IV alloys have been synthesized by the reaction of M(SiH3)3 (M = P, As) with Al atoms from a Knudsen cell. In the AlPSi3 system, bonding configurations and elemental distributions are characterized by scanning transmission electron microscopy (STEM)/EELS and correlated with bulk optical behavior. The incorporation of N was achieved by addition of N(SiH3)3 into the reaction mixture yielding [Al(As1-xNx)]ySi5-2yalloys. A critical point analysis of spectroscopic ellipsometry data reveals the existence of direct optical transitions at energies as low as 2.5 eV, well below the lowest direct absorption edge of Si at 3.3 eV. The compositional dependence of the lowest direct gap and indirect gap in Ge1-ySny alloys extracted from room temperature photoluminescence indicates a crossover concentration of yc =0.073, much lower than virtual crystal approximation but agrees well with large atomic supercells predictions. A series of Ge-rich Ge1-x-ySixSny samples with a fixed 3-4% Si content and progressively increasing Sn content in the 4-10% range are grown and characterized by electron microscopy and photoluminescence. The ternary represents an attractive alternative to Ge1-ySny for applications in IR optoelectronic technologies. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Physics 2014

>Magister Scientiae - MSc / Vanadium dioxide (VO2) films have been known as the most feasible thermochromic nano-coatings for smart windows which self control the solar radiation and heat transfer for energy saving and comfort in houses and automotives. Such an attractive technological application is due to the fact that VO2 crystals exhibit a fast semiconductor-to-metal phase transition at a transition temperature TM of about 68°C, together with sharp optical changes from high transmitive to high reflective coatings in the IR spectral region. The phase transition has been associated to the nature of the microstructure, stoichiometry and some other surrounding parameters of the oxide. This study reports on the effect of the crystallographic quality controlled by the substrate temperature on the thermochromic properties of VO2 thin films synthesized by inverted cylindrical magnetron sputtering. Vanadium dioxide thin films were deposited on glass substrate, at various temperatures between 350 to 600 0C, deposition time kept constant at 1 hour. Prior the experiment, deposition conditions such as base pressure, oxygen pressure, rf power and target-substrate distance were carefully optimized for the quality of VO2 thin films. The reports results are based on AFM, XRD, RBS, ERDA and UV-VIS. The atomic force microscopy (AFM) was used to study the surface roughness of the thin films. Microstructures and orientation of grain size within the VO2 thin films were investigated by the use of X-ray diffraction technique. The stoichiometry and depth profiles of the films were all confirmed by RBS and ERDA respectively. The optical properties of VO2 were observed using the UV-Vis spectrophotometer.

O objetivo principal deste projeto foi o estudo das propriedades ópticas de estruturas semicondutoras do tipo super-redes, formadas a partir da heteroestrutura de GaAs/AlAs, crescida através da técnica de Epitaxia por Feixe Molecular. No trabalho apresentamos estudos feitos em super-redes do tipo (GaAs)n/(AlAs)n, crescidas em substratos semi-isolantes e orientados nas direções (100) e (nl1) com n=1,2,3,5,7 e nas polaridades A e B. Para cada periodicidade (n x n), as estruturas foram crescidas simultaneamente num mesmo porta amostra e sob as mesmas condições. As amostras foram estudadas através das técnicas de fotoluminescência a baixa temperatura e em função da temperatura. São apresentados também resultados preliminares de um estudo feito com a técnica de fotoluminescência de excitação. A técnica de difração de elétrons de alta energia foi utilizada durante o crescimento epitaxial para aferição da periodicidade da estrutura. A eficiência quântica, a posição do pico de luminescência estão fortemente correlacionados com a direção de crescimento. As medidas de fotoluminescência em função da temperatura mostram também um decréscimo anômalo da largura de linha. A partir dos resultados ópticos foi proposta a formação de microestruturas de mais baixa diemnsionalidade nos poços, formadas por flutuações nas interfaces (microrugosidades), e originárias do modo de crescimento adotado (sem interrupção nas interfaces). O comportamento óptico observado é semelhante ao de estruturas de mais baixa dimensionalidade (pontos quânticos). Este efeito é acentuado nas direções (311) e (21l), devido a própria morfologia da superfície / The main objective of this work was the study of the optical properties of semiconductors superlattices, formed by the (GaAs)n,/(AlAs)n, heterostructure, and grown by technique of Molecular Beam Epitaxy. In the work, we presented studies in (GaAs)n/(AlAs)n, superlattices, grown on semi-insulating substrates oriented in planes (100) and (n11) with n=l, 2, 3, 5, 7 and in the polarities A and B. For each periodicity (n x n), the structures were simultaneously grown in a same sample holder, and under the same conditions. The samples were studied by the photoluminescence techniques at low temperature and in function of the temperature. Preliminares results of a study done with the technique of excitation photoluminescence are also presented. The technique of high energy eletron difraction was used during the epitaxial growth for the monitoring of the periodicity of the structure. The quantum efficiency and the positions of the luminescence peak are strongly correlated with the growth direction. The photoluminescence measures in function of the temperature also show an anomalous decrease in linewidth. The analyses of the optical results shown the possibility of low dimension microstructures formation in the wells, due to the interfaces fluctuations, and related with the growth mode (without interruption at the interface). The observed optical behavior is similar to the observed in the structures of lower dimensionality (quantum dots). This effect is accentuated in the plans (311) and (211), due to the morphology of the surface

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05229.pdf: 7162265 bytes, checksum: 83c5485a837ef033baed192641f181b2 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este estudo abordou os aspectos teóricos e experimentais relacionados ao desenvolvimento de um sistema de tomografia por coerência óptica (OCT) no domínio de Fourier sensível à polarização (PS-FD-OCT) e a sua utilização na determinação da Matriz de Mueller (MM-OCT). O estudo iniciou-se com uma revisão bibliográfica que abordou desde os primeiros estudos relacionados à técnica até o estado da arte, bem como o formalismo matemático da interferometria de baixa coerência no domínio espectral e polarização da luz. Realizaram-se estudos baseados em simulação numérica sobre três tipos diferentes de algoritmos, responsáveis pela recuperação do sinal de espalhamento, sendo eles: a Transformada de Fourier Direta; Interpolação e Zero-Filling. Ao fim dessa etapa concluiu-se que o algoritmo Zero-Filling 2N apresentou melhores características quando comparado aos outros algoritmos. Na parte experimental, primeiramente, diferentes arranjos OCT foram montados e medidas realizadas para verificação aspectos relacionados à teoria. Consecutivamente, utilizando uma amostra polimérica, realizaram-se imagens de birrefringência, que permitiram a determinação da birrefringência da amostra quantitativamente. Finalmente, imagens em diferentes estados de polarização foram realizadas, através delas determinou-se as imagens referentes aos elementos das Matrizes de Mueller, que foram analisadas individualmente. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado Profissionalizante em Lasers em Odontologia) / IPEN/D-MPLO / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP; Faculdade de Odontologia, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-08-06T13:25:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - José Maurício da Cunha.pdf: 4176138 bytes, checksum: 115ef4f1f880c4603d016cced61a9002 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T12:46:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - José Maurício da Cunha.pdf: 4176138 bytes, checksum: 115ef4f1f880c4603d016cced61a9002 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T12:54:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - José Maurício da Cunha.pdf: 4176138 bytes, checksum: 115ef4f1f880c4603d016cced61a9002 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-07T12:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - José Maurício da Cunha.pdf: 4176138 bytes, checksum: 115ef4f1f880c4603d016cced61a9002 (MD5) Previous issue date: 2011-05-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we study the optical properties such as reflectance, dispersion and absorption, and the eff ects of nonlinear optics in a semiconductor planar microcavity formed bytwo DBR mirrors (Distributed Bragg Reector) composed by pairs of alternating layers of AlAs/Al0:2Ga0:8As, separated by a spacer layer Al0:3Ga0:7As which has at its center a GaAs quantum well thickness of 100 A. The upper and lower mirrors have 26.5 and 22 pairs of alternating layers, respectively. Reectance spectra were performed to analyze the behavior of the microcavity resonance when subjected to external electrical elds. For this, electrical contacts were made with silver paint on the faces of the sample and connected to an adjustable DC source. Voltages from 0 to 10 volts were applied so that a component of the electric eld that cross the sample in the normal direction to the surface. We characterize the nonlinear electric susceptibility, which shows a strong dependence on the applied electric eld. From the theoretical point of view, the re ectance was studied by transfer matrix method in order to nd a compatibility to the experimental results. The dispersion curve was modeled based on the Sellmeier equation, but with coe cients that depend on the concentration of aluminum alloy for semiconductor AlxGa1􀀀xAs, and applied electric eld. All measurements were made at room temperature. / Neste trabalho, estudamos as propriedades ópticas como a reflectância, a dispersão e a absorção, além dos efeitos de óptica não-linear em uma microcavidade semicondutora planar formada por dois espelhos DBR (Distributed Bragg Reector ) constituídas por pares de camadas alternadas de AlAs/Al0;2Ga0;8As, separado por uma camada espaçadora de Al0;3Ga0;7As, que possui em seu centro um poço quântico de GaAs de 100 _A de espessura. Os espelhos inferior e superior possuem 26.5 e 22 pares de camadas alternadas, respectivamente. Espectros de reflectância foram realizadas para analisarmos o comportamento da ressonância na microcavidade quando submetido à campos elétricos externos. Para isso, foram feitos contatos elétricos com tinta prata nas faces da amostra e conectados a uma fonte DC ajustável. Tensões de 0 a 10 volts foram aplicadas, de modo que uma componente do campo elétrico atravessasse a amostra na direção normal à superfície. Caracterizamos a susceptibilidade elétrica não-linear, que apresenta uma forte dependência com o campo elétrico aplicado. Do ponto de vista teórico, a reflectância foi estudada através do método de Matriz Transferência, a fim de encontrarmos uma compatibilidade ao resultado experimental. A curva de dispersão foi modelada baseando-se na equação de Sellmeier, mas com coeficientes que dependem da concentração de alumínio, para a liga semicondutora AlxGa1􀀀xAs, e do campo elétrico aplicado. Todas as medidas foram feitas à temperatura ambiente.