Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6298.pdf: 2980031 bytes, checksum: d9fadac3020cef27afdab409a8566e9d (MD5) Previous issue date: 2014-05-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this thesis, we have investigated the optical and transport properties of a p-i-n GaAs-AlAs resonant tunneling diode (RTD). The possibility of controlling and significantly varying the density of carriers accumulated at different layers of this structure simply by applying an external bias makes it very useful to investigate various fundamental issues. Furthermore, the process of tunneling that critically depends on the alignment from confined energy levels and the injection of carriers that attain quasi - equilibrium distribution at distinct accumulation layers makes this structure very special for analyzing optical properties in general, and in special, spin-polarization effects when an external magnetic field is applied to the RTD. Particularly, two emission bands were observed for the quantum well (QW) of our structure and were associated to the recombination of electrons and holes that tunnel into the QW and may recombine either as an exciton involving the fundamental states of the QW or a transition involving an acceptor state in the QW. It was also observed that the relative intensity of these emission bands strongly depend on the applied bias voltage. The optical recombination involving acceptors states becomes relatively more efficient as compared to the excitonic recombination for higher densities of electrons in the QW. This effect was discussed considering how the electron carrier density depends on the applied voltage and other effects such the capture rate of holes by the acceptors and electron and hole differences concerning mobility, effective mass and tunneling processes. We have also investigated spin properties of the tunneling carriers in our device by measuring the polarization-resolved electroluminescence from the quantum well (QW) and the contact layers under low temperatures and high magnetic fields, up to 15 T. Under these conditions, we have observed that the QW emission presents a large negative polarization degree which depends on the external applied bias voltage. The VII QW spin polarization shows oscillations and abrupt changes at the electron resonant peak. The results are mainly attributed to the abrupt changes of intensity of the two QW emission lines. Furthermore, the contact-layer emission have also shown voltage dependent emission lines that were attributed to the two-dimensional electron gas formed at the accumulation layer under an applied bias. The contact-layer emission presents a large negative polarization degree which is also voltage dependent. The QW spin polarization degree was discussed considering different effects such as the presence of neutral acceptors in the QW, the voltage control of carrier densities in the device, hole and electron tunneling processes and the spin injection of spin polarized two-dimensional gases formed at the accumulation layers. / Neste trabalho, estudamos as propriedades óticas e de transporte de diodos de tunelamento ressonante de GaAs-AlAs do tipo p-i-n. Observamos duas emissões no poço quântico (QW) que foram associadas a recombinação e eletrons e buracos que tunelam no QW e que podem recombinar com os níveis confinados no QW ou com o nível de impureza aceitadora no QW. Foi observado que a intensidade relativa dessas bandas é bastante sensível a voltage aplicada. Em particular, a emissão ótica relativa a impureza mostrou ser mais eficiente na condição de voltagem que resulta em alta densidade de portadores no QW. Estudamos também efeitos de spin nesses dispositivos na presença de altos campos magnéticos de até 15T. Observamos que polarização de spin de portadores é controlada por voltagem aplicada. Em particular, observamos que a polarização de spin apresenta fortes oscilações e variações abruptas dependendo da voltagem aplicada no dispositivo . Esse efeito foi associado a mudanças importantes de densidade de carga acumulada no QW em função da voltage aplicada. Foi também observado uma emissão fortemente dependente da voltagem na região dos contatos que foi associada a formação de uma gas bidimensional de eletrons (2DEG) com alto grau de polarização circular. A polarização de spin no QW foi associada a presença de impurezas , efeitos de injeção de portadores spin polarizados no QW, variação de densidade de portadores no QW, processos de tunelamento de eletrons e buracos e etc.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2847.pdf: 4261056 bytes, checksum: 63327b86f7f4260929f02341e1e0ca39 (MD5) Previous issue date: 2010-03-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / The growth and characterization of semiconductor nanowires systems have attracted increasing interest due to their potential technological application, like, photo-detectors, optoelectronic devices and their promising features for quantum information processing and photonic applications. The goal of this work is the characterization of properties of semiconductor nanowires. The study was started within the framework of classical electrodynamics and this model for light-scattering was contrasted with experimental results from the photoluminescence. This classical model has been published in the literature without a concrete discussion and its application range is often not compatible with the analyzed experimental phenomenology. Thus, we have introduced quantum elements to elucidate a consistent phenomenology with the results obtained in the experiments. Through the k.p method, using in particular the Luttinger Hamiltonian, the effects of biaxial confinement and strain were analyzed in the valence band of semiconductor nanowires. This study was complemented with the description of optical properties. For the conduction band states, we were able to introduce the spin-orbit interaction since analytical results, successfully obtained from the simulation of the valence band, could be directly used in this new calculation. / Os estudos recentes, tanto da síntese quanto da caracterização, de sistemas de nanofios semicondutores se tornaram atraentes devido sua importância tecnológica na construção de fotodetectores, dispositivos opto-eletrônicos e seu uso potencial no processamento de informação quântica e aplicações fotônicas. O presente trabalho propõe a caracterização de propriedades de nanofios semicondutores. Iniciou-se o estudo nos marcos da eletrodinâmica clássica, no qual o espalhamento da luz foi contrastado com resultados experimentais de fotoluminescência encontrados na literatura. Os modelos clássicos aparecem na literatura sem uma discussão procedente e seus marcos de aplicação muitas vezes não são compatíveis com a fenomenologia experimental analisada. Assim, nos foi possível introduzir elementos quânticos para elucidarmos uma fenomenologia coerente com os resultados obtidos pelos nossos colaboradores experimentais. Através do método k.p, em particular pelo Hamiltoniano de Luttinger, analisamos os efeitos do confinamento biaxial e de strain na banda de valência de nanofios semicondutores. Complementando a abordagem de propriedades óticas, finalizamos esta dissertação analisando os efeitos da interação spin-órbita na banda de condução, uma vez que os resultados analíticos, satisfatoriamente obtidos para o estudo da banda de valência, poderiam ser utilizados nesse novo cálculo.

Orientador: Fábio Simões de Vicente / Coorientador: Viviane Pilla / Banca: Alexandre Mesquista / Banca: Maria Inês Basso Bernardi / Resumo: Materiais híbridos de Sílica modificados organicamente (ORMOSIL) são muito estudados devido à variedade de alcóxidos funcionalizados com moléculas orgânicas (epóxi, vinil, amina, fenil, etc). O estudo das propriedades de materiais híbridos de sílica/orgânico preparados via sol-gel dopados com nanocristais de semicondutores do tipo núcleo/casca é de grande interesse, pois possibilita que propriedades ópticas e mecânicas sejam controladas a partir da síntese, produzindo materiais multifuncionais que apresentam características híbridas da matriz sílica/orgânico aliada aos fenômenos ópticos produzidos pelo dopante. Neste trabalho foram estudadas as propriedades ópticas de matrizes de sílica/orgânico à base de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) e tetraetilortosilicato (TEOS) preparadas pelo processo sol-gel, dopadas com nanocristais de CdSe/ZnS. As matrizes híbridas dopadas foram caracterizadas por espectroscopia óptica (absorção óptica e luminescência UV/VIS) e espectroscopia termo-óptica (lente térmica). Nanocristais de CdSe/ZnS com três tamanhos diferentes de núcleos (~2 a 5 nm) e banda de emissão centrada em 525, 560 e 615 nm (verde, laranja e vermelho, respectivamente) foram estudados quando inseridos na matriz híbrida e as caracterizações foram realizadas in-situ na matriz desde o estado inicial sol e durante a cinética de gelificação. Durante a cinética de gelificação, catalisada pela adição de NH4OH, foi observado a diminuição da intensidade de luminescência dos nanocristais com mínimo no ponto de gel da matriz e subsequente desvio para o azul com acentuado aumento da intensidade de luminescência relacionada com a consolidação da matriz. Através dos espectros de densidade óptica foi possível determinar a variação da energia de gap das amostras durante a cinética de gelificação. As medidas de lente térmica foram realizadas usando laser de excitação e prova para estudar os... / Abstract: Organically Modified Silicates (ORMOSIL) have been object of study due to the variety of the organically functionalized alkoxides (epoxy, vinyl, phenyl, etc). This allows the production of new hybrid silica materials with adjustable properties depending on the organic molecule linked to silica. The study of the properties of CdSe/ZnS core-shell nanocrystals embedded in GPTS/TEOS-derived organic/silica hybrids is of high interest due the optical and mechanical properties which can be controlled from the synthesis, producing multifunctional materials. This work aims the study of the optical properties measured in situ of CdSe/ZnS nanocrystals embedded in organic/silica hybrid colloids prepared by sol-gel technique derived from 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and tetraethylorthosilicate (TEOS). Doped organic/silica hybrid matrices were characterized by optical spectroscopy (absorption and photoluminescence) and thermo-optical spectroscopy (thermal lens). CdSe/ZnS nanocrystals with three different core sizes (~2 -5 nm) and emission band centered at 525, 560 and 615 nm (green, orange and red, respectively) were studied embedded in the hybrid matrix. The optical characterizations were performed in-situ in the matrix from the initial sol and during the gelation kinetics (transition from sol to gel). During the gelation kinetics started by NH4OH addition, an intensity decrease of the nanocrystals photoluminescence was observed during the sol to gel transition, achieving minimum photoluminescence intensity exactly at the matrix gel point with subsequent blue shift and accentuated photoluminescence intensity increase related to the matrix consolidation. Through the optical absorption spectra it was possible to determine the variation in the energy gap of the samples during the kinetics of gelation. TL transient measurements were performed using the mode-mismatched dual-beam configuration to study the effect of the CdSe/ZnS embedded in... / Mestre

O Lago Guaíba é um importante corpo d’água localizado na porção leste do estado do Rio Grande do Sul. É a principal fonte de abastecimento de água para a região metropolitana de Porto Alegre, além de exercer outras funções sociais primordiais, como de estocar água para usos futuros, abastecimento agrícola e industrial, navegação, entre outros. Com os recentes avanços na tecnologia de Sensoriamento Remoto, espectrorradiômetros com altíssima resolução espectral e radiométrica são cada vez mais utilizados na discriminação de diferentes elementos presentes na natureza. Paralelamente, estão os sensores orbitais que possibilitam, por meio de sua visão sinótica, ampliar a representatividade espacial dos elementos na superfície terrestre. Este trabalho tem como objetivo caracterizar as águas do Lago Guaíba, quanto as suas propriedades ópticas, a partir da integração de dados de sensoriamento remoto orbital e de espectrorradiometria de campo. Para tanto foram coletadas variáveis limnológicas (totais de sólidos em suspensão, clorofila-a, turbidez) e espectrais em 9 de fevereiro de 2015, utilizando uma rede de 25 estações de coleta sobre o Lago, e adquiridos dados complementares: precipitação pluviométrica e direção de ventos. Foi utilizada uma série temporal da banda 4, sensor OLI/Landsat-8, e estabelecida correlação entre precipitação e reflectância. Foram adquiridos espectros com o espectrorradiômetro e aplicadas técnicas de suavização, derivada e remoção do contínuo, buscando identificar os constituintes opticamente ativos que determinam as características da água. As variáveis limnológicas foram espacializadas e relacionadas com os dados espectrais por meio de correlações e modelos de dispersão. Uma imagem do sensor LISS-III/ResourceSat-2 foi utilizada para estimativa empírica dos parâmetros limnológicos. Os resultados mostraram que a precipitação de 16 dias anteriores à aquisição da imagem influência de forma significativa nas características ópticas da água em diferentes épocas do ano. A máxima reflectância da água foi na faixa espectral do verde (0,18%). As regiões onde se observou as maiores reflectâncias na série estão ligadas aos ambientes onde predominam condições de erosão ou não deposição de sedimentos finos. Regressões empíricas explicaram que 23% da reflectância em 708 nm é devida a presença de sólidos na água. A concentração de Chl-a não apresentou correlações significativas (α = 0,05) com a reflectância. A análise dos dados espectrais demonstrou que os dois métodos de derivada e remoção do contínuo apresentaram bons resultados. Observou-se o aumento das correlações após a derivação evidenciando que esta técnica aumenta o contraste espectral e assim a precisão das estimativas. A primeira derivada em 772 nm explicou 44% da variação devido ao totais de sólidos em suspensão. Já em 690 nm, a primeira derivada explicou 32% da variação na concentração de clorofila-a. Os melhores resultados foram observados nas variáveis turbidez e transparência. A partir da remoção do contínuo se verificou as maiores profundidades de bandas em comprimentos de onda mais longos. Correlações fortes foram encontradas para as variáveis turbidez e transparência (r = 0,86 e -0,86, respectivamente) na faixa de 690-750 nm. Devido à baixa concentração tanto de sólidos em suspensão quanto de clorofila-a, houve dificuldade no estabelecimento de relações fiáveis entre parâmetros espectrais e a qualidade da água do Lago Guaíba. As imagens LISS-III mostraram-se potenciais para mapear a composição da água do Lago Guaíba. / Guaíba Lake is an important body of water located in the east portion of Rio Grande do Sul. It is the main source of water supply to Porto Alegre metropolitan region, besides exercising other primary social functions such as storing water for future use, agricultural and industrial supply, shipping, among others. With the recent advancements in technology of Remote Sensing, spectroradiometers with the highest spectral and radiometric resolution are each time more used to the distinction of different elements presented in nature. In parallel, there are the orbital sensors, which allow, through it’s synoptic view, to amplify the spatial representativity of the elements on earth’s surface. This work aims to characterize the waters of Guaíba Lake- RS, in terms of its optical properties, from the data integration of remote orbital sensing and spectroradiometry of the area. To achieve this, limnologic (total of suspended solids, chlorophyll-a, and turbidity) and spectral variables were collected on February 9th 2015, by the use of a 25 station collection network on the lake, and acquired complementary data: rain fall and wind direction. One temporal series of band 4 and sensor OLI/Landsat 8 were used, and the correlation between rain falls and reflectance was established. Spectra were acquired with the spectroradiometer and smoothing, derivation and continuum removal techniques were applied in order to identify the optically active constituents which determine the characteristics of the water. The limnologic variables were spatialized and related to the spectral data by correlations and dispersion models. An image of the sensor LISS-III/ResourceSat-2 was used for the empirical estimation of the limnologic parameters. The results showed that the 16 days rain falls previous to the image acquisition influenced in a significant way in the optical characteristics of the water in different seasons of the year. The maximum reflectance of water was in the green spectral range (0, 18%). The regions where the highest reflectance in the series was observed are connected to the environments where prevail the erosion conditions or nondeposition of fine sediments. Empirical regressions explained that 23% of the reflectance in 708 nm is due to the presence of solids in the water. The concentration of Chl-a did not present significant correlations (α = 0, 05) with the reflectance. The analysis of spectral data showed that the two methods of derivation and continuum removal presented positive results. The increase of correlations after the derivation was observed, highlighting the fact that this technique increases the spectral contrast and so the estimation accuracy. The first derivation in 772 nm explained 44% of the variation in the concentration of chlorophyll-a. The best results were observed in the variables TUR and DS. From the removal of the continuum, the highest band depth was verified in longer wavelength. Strong correlations were found to the turbidity and transparency variables (r = 0,86 and -0,86, respectively) in the range of 690-750 nm. Due to low concentration of suspended solids as much as chlorophyll-a, there was difficulty in the establishment of reliable relations between the spectral parameters and the quality of water in Guaíba River. The images LISS-III showed themselves to be potentials to map Guaíba River’s composition.

Orientador: Roberto de Toledo Assumpção, Jorge Ivan Cisneros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T06:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_LuizCarlosCunha_M.pdf: 13306398 bytes, checksum: a8cc72f601e22e70353938019781d5df (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Filmes finos de CdS foram preparados sobre lâminas de vidro para microscopia e caracterizados morfológica, estrutural e opticamente. Os resultados de microscopia eletrônica (transmissão e varredura) mostraram que o filme é composto de duas camadas distintas: um depósito amorfo e uma segunda camada policristalina constituída por uma mistura de fases wurtzita e zinc blend (difração de elétrons e raios-X). Como resultado da existência destas camadas, da presença das fases alotrópicas e também de fIutuações estequiométricas, os filmes apresentaram variações nas propriedades ópticas, sendo de particular importância a variação da Eg da ordem de 100 meV em torno do gap óptico aceito para o CdS (Eg = 2,42 eV) / Abstract: Cadmium sulphide have much technological attraction for their application on heterojunction optoelectronic devices, particularly solar cells. In this work we study thin films ofthis material, prepared by chemical bath deposition (CBD) process. Morphologic, structural and stoichiometric data are correlated to the optical properties, namely the energy gap (Eg). Scanning Electron Microscopy and Transmission Electron Diffraction showed that the whole film is composed as thin amorphous layer preceding a thick polycrystalline phase. Transmitance and refletance measurements carried out on specimens in the 0,4 - 2,4 um thickness range showed a variation in Eg (about 200 meV) which can be understood in terms of the other above mentioned properties (surface morphology, stoichiometry and this relative proportion of the amorphous to the crystalline phase) / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Poços e super-redes delta-doping tipo são sistemas semicondutores de interesse considerável tanto para a pesquisa básica como para aplicações em dispositivos. Neste trabalho desenvolvemos um novo método para o cálculo de potenciais e estruturas de bandas deste tipo de sistemas. O método baseia-se na expansão em ondas planas da equação da massa efetiva multibandas, usa matrizes de energia cinética de qualquer tamanho e leva em conta o potencial de troca e correlação de uma maneira mais rigorosa do que em trabalhos anteriores. São calculados perfis de potencial e estrutura de minibandas e subbandas bem como a posição do nível de Fermi de uma série de poços isolados e super-redes delta-doping tipo p. São estudadas também as diferenças entre super-redes delta-doping tipo p e tipo n. A partir deste método foi desenvolvido ainda um procedimento de cálculo de espectros de fotoluminescência dos poços estudados. Este procedimento baseia-se nas forças de oscilador das transições entre os buracos confinados no interior do poço e os elétrons livres da banda de condução. Ele é utilizado para calcular funções envelope, integrais de superposição e espectros de transições diretas e indiretas. Por fim, comparamos espectros calculados teoricamente com resultados experimentais extraídos da literatura. / p-type ro-doping quantum wells and superlattices are semiconductor systems of considerable interest for basic research and device applications. In this work, a method for calculating potentials and band structures of such systems is developed. The method relies on a plane wave expansion of the multiband effective mass equation, uses kinetic energy matrices of any size, and takes exchange correlation into account in a more rigorous way than this was done before. The method is used to calculate potential profiles, subband and miniband structures as well as Fermi level positions for a series of p-type delta-doping quantum wells and superlattices. The differences between n- and p-type delta-doping structures are studied. In addition to this we developed a procedure within this method to ca1culate photoluminescence (PL) spectra of the wells studied. It depends on the oscillator strength between the holes inside the wells and the free electrons on the conduction band. We use this procedure to calculate envelope functions, overlap integrals and direct and indirect transitions spectra. Finally, we compare our theoretical calculations of PL spectra with experimental results extracted from the literature.

Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JoseRobertoDias_D.pdf: 5033135 bytes, checksum: b8a944676764c5cf4c28e180e95013b8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre propriedades óticas e térmicas de cristais líquidos liotrópicos, em função da temperatura, através da técnica de lente térmica. Propriedades como a difusividade térmica, o coeficiente de temperatura do índice de refração, além do calor especifico, índice de refração e densidade foram estudadas. Analisamos as fases isotrópico reentrante- nemático-cilíndrico-isotrópico (Ire « Nc « I) na amostra KL/DeOH/H2O; as fases nemático cilíndrico-isotrópico (Nc « I) na amostra DPA/DeOH/H2O e nemático-isotrópico N « I para a amostra MBBA. Observamos uma inversão de sinal nos coeficiente dn'/dT, de negativo para positivo, na transição Nc « I e no coeficiente dn^/dT na transição Ire « Nc .No cristal líquido isotrópico o coeficiente dn'/dT é negativo na fase nemática, positivo próximo da transição Nc « I e negativo na transição Ire « Nc. Por sua vez, o coeficiente dn^/dT é positivo próximo da transição Ire « Nc e negativo na fase nemática e na transição Nc « I. Verifica-se que este comportamento não é comum nos cristais líquidos termotrópicos (onde dn^/dT > 0 e dn'/dT > 0) em toda a fase nemática (inclusive na transição N « I) .Determinamos uma relação entre o coeficiente dn/dT e o coeficiente de temperatura da polarizabilidade eletrônica (f). Calculamos os coeficientes f' e f^ em função da temperatura a partir de medidas de densidade e índice de refração em cristais líquidos. Encontramos os coeficientes f' e f^ com ordem de grandeza de 10-4 °C-1 para as amostras liotrópicas e 10-2 °C-1 para a amostra termotrópica (MBBA) .Em relação às propriedades térmicas, encontramos que a difusividade térmica paralela é maior que a difusividade térmica perpendicular na fase nemática. Outro resultado complementar foi a observação de um efeito pré-transição, que ocorre na transição Nc - I, denominado de efeito memória / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Fernando Iikawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gadret_EvertonGeiger_M.pdf: 38585296 bytes, checksum: 3da598e65313d603b738c440498d2858 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho foram estudadas as propriedades ópticas de nanofios de InP crescidos pelo método Vapor-Liquid-Solid (VLS) no sistema Chemical Beam Epitaxy (CBE) através da técnica de micro-fotoluminescência variando parâmetros de medida, tais como potência de excitação, polarização do sinal emitido e temperatura da amostra. Devido à formação de politipismo (InP nas fases cúbica, do tipo blenda de zinco (ZB), e hexagonal, do tipo wurtzita (WZ)) esta estrutura se torna interessante sob o ponto de vista das propriedades ópticas, devido às interfaces InP¿ZB/InP¿WZ do tipo II. Notamos que há poucas informações na literatura a respeito da estrutura eletrônica do InP na fase wurtzita porque esta fase só foi relatada em nanofios. Concentramos, assim, nossa investigação sobre a estrutura eletrônica de nanofios que contenham ambas as fases. Identificamos emissões ópticas dos poços quânticos tipo II em nanofios de InP assim como emissões envolvendo impurezas aceitadoras rasas e recombinação no gap do InP¿WZ. A emissão óptica dos poços quânticos tipo II é dominante a baixas temperaturas, abaixo de 100K, e está entre 1,44 e 1,46eV a 10K. O comportamento desta emissão como função da temperatura, potência de excitação e polarização da luz está de acordo com a estrutura proposta e é confirmada por imagem de microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A emissão óptica da impureza rasa está ~ 43meV abaixo da emissão do poço quântico, valor bem próximo do carbono aceitador no InP na fase cúbica. A emissão óptica associada ao InP¿WZ em 1,49eV (10K) foi observada a temperaturas de 10K a 300K, em concordância com resultados relatados na literatura. Observamos também transição óptica relacionada a portadores localizados nas barreiras dos poços quânticos a temperaturas mais altas, acima de 150K. / Abstract: Optical properties of InP nanowires grown by Vapor-Liquid-Solid (VLS) method in a Chemical Beam Epitaxy system were investigated by using micro-photoluminescence spectroscopy varying experimental parameters such as excitation power, emitted signal polarization and sample temperature. Due to polytypism (InP in cubic, zincblende (ZB), and hexagonal, wurtzite (WZ) phases), this structure becomes interesting by the point of view of optical properties, due to type¿II InP¿ZB/InP¿WZ interfaces. We have noticed that there are few informations in the literature about electronic structures of InP in wurtzite phase, because this phase has been only reported in nanowires. We focused, thus, our investigation about electronic structure of nanowires having both structural phases. We identified optical emissions from type II quantum wells in InP nanowires as well as emissions involving shallow acceptor impurities and InP¿WZ gap recombination. The type II quantum well optical emission is dominant at low temperatures, below 100K, which is in 1,44 ¿ 1,46eV range at 10K. This emission behavior as function of temperature, excitation power and light polarization is in agreement with the proposed structure and is supported by transmission electronic microscopy (TEM) imagem. The shallow impurity emission is ~ 43meV below the quantum well emission, a value close to the carbon acceptor in InP in cubic phase. The optical emission associated to the InP¿WZ at 1,49eV (10K) was observed from temperatures of 10K to 300K, in agreement with results reported in literature. We also observed an additional optical transition related to the carrier localized at the barriers of the quantum wells at at high temperatures, above 150K. / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: José Antônio Brum / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T23:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andriolo_HelderFaria_M.pdf: 2066347 bytes, checksum: c0835c5528aa09df816a2dfb45249e5f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nesse trabalho estudamos um sistema de GaAs/In_{0.27}Ga_{0.73} As/Al_{0.3}Ga_{0.7}As, intencionalmente dopado com material do tipo-n, em que ocorre a transferência de elétrons, provenientes da dopagem, para o poço quântico de In_{0.27}Ga_{0.73}As, formando um gás de elétrons bidimensional no poço. A seguir o efeito da introdução de pontos quânticos auto-organizados de InAs na estrutura foi analisado. Nossos resultados mostram uma pequena mudança no perfil de potencial da estrutura. O que ocorre após a introdução dos pontos quânticos é, basicamente, uma redistribuição dos elétrons, que agora passam a ocupar o poço quântico e o ponto quântico. Estudamos também as propriedades ópticas, espectros de absorção e emissão, de pontos quânticos acoplados com gás de portadores. Para isso foi necessário estabelecer um método na qual discretizamos o contínuo de níveis energéticos do gás de portadores (elétrons), o método através da cadeia de Wilson foi o utilizado nos cálculos, embora outros dois métodos também tenham sido mostrados. Introduzimos, por fim, um íon de manganês no centro do ponto quântico e calculamos espectros de emissão desse sistema com os níveis do gás elétrons discretizados através da cadeia de Wilson / Abstract: In this work, we study a GaAs/In_{0.27}Ga_{0.73}As/Al_{0.3} Ga_{0.7}As system intentionally doped n-type material, which occurs a transfer of electrons from the doping into In_{0.27}Ga_{0.73}As quantum well, forming a two-dimensional electron gas in the well. Next, the effect of introducing self-assembled InAs quantum dots in the structure was analyzed. Our results show little change in potential profile of the structure. What happens after the introduction of quantum dots is basically a redistribution of electrons, that now occupy the quantum well and quantum dot. We also studied the optical properties, absorption and emission, of quantum dots coupled with carrier gas. This required establishing a method in which discretize the continuous energy levels of the carrier gas (electrons), the method by Wilson chain was used in the calculations, although other two methods also have been shown. Introduced, finally, a manganese ion in the center of the quantum dot, and we calculated emission spectra of this system, with the electron gas levels discretized by Wilson chain / Mestrado / Física / Mestre em Física / 131432/2013 / 2013/25371-1 / CNPQ / FAPESP

Orientador: Julio Roberto Bartoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T22:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacon_VirginiaMansanares_M.pdf: 2837652 bytes, checksum: cc8b7a2c68b1b5f694c6e06c1feb5bfb (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Materiais poliméricos são alternativas aos materiais inorgânicos na fabricação de dispositivos ópticos como guias de ondas e fibras ópticas (POF) para transmissão de luz ou sinal. Isso porque, a estrutura molecular dos polímeros pode ser modelada com versatilidade, contribuindo para obter materiais com índices de refração (?) distintos, baixo custo e fácil processamento. Esses dispositivos são constituídos basicamente de um núcleo e uma camada externa, casca ou cladding. Os materiais para casca são usualmente à base de polímeros fluorados. Neste trabalho estudou-se a modificação de superfície de filmes de poli (metacrilato de metila), PMMA, utilizando-se a técnica de Polimerização por Plasma de gás fluorado. Filmes de PMMA com espessuras de 60 µm foram obtidos por spin coating a partir de uma solução de MIBK e Xileno (30% em massa de PMMA). Seguindo dois planejamentos fatoriais, em diferentes condições de pressão (0,5 a 2 torr) e potência (60 a 150 W), os filmes foram expostos ao plasma de CHF3. As superfícies desses filmes foram caracterizadas através de espectroscopia no infravermelho (FTIR/ATR), ângulo de contato de molhamento, microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia XPS e análise gravimétrica. A fluoração da superfície dos filmes de PMMA expostos ao plasma foi confirmada por análises de XPS (razão atômica F/C=1,12) e pelo aumento do ângulo de contato de 700(PMMA original) para 100°. O planejamento fatorial mostrou que a pressão é um fator significante (95% confiança) no seu nível mínimo (0,5 torr) para aumentar o ângulo de contato. Análises via FTIR-ATR mostraram alterações nas intensidades de absorção dos grupos C=O e C-O do PMMA, diminuindo significativamente a razão C=O/C-O após o plasma. Análises de AFM mostraram um tolerável aumento da rugosidade da superfície dos filmes após o tratamento. A espessura da camada fluorada, estimada por gravimetria, foi de aproximadamente 0,11 µm. Essa camada deve apresentar um índice de refração menor que o PMMA, inferido pelo alto teor de flúor na superfície dos filmes, determinado pelas análises XPS / Abstract: Polymeric materials are alternative to inorganic materials for production of optical devices as waveguides and optical fibers (POF) for light transmission. This because the molecular structure of polymers can be versatile modeled, giving materials with different refractive indices, low cost and easy processing. These devices are basically consisted by core with an external layer, cladding, of low refractive index (?) allowing light propagation into the core. The cladding materials are usually made of fluorinated polymers. In this work the surface modification of Poly (methylmethacrylate), PMMA, was studied using the plasma polymerization technique. Polymeric films of 60µm thickness were obtained by spin coating using a solution of MIBK and Xylene (30 wt% PMMA). The films were exposed to CHF3 plasma. The processing conditions followed two factorial experimental designs for gas pressure (0.5 - 2 torr) and plasma power (60 - 120 W). The surfaces of the films were characterized using infrared spectroscopy (FTIR/ A TR), contact angle of wetting, atomic force microscopy, XPS spectroscopy and gravimetry. The surface fluorination of PMMA films was confirmed by XPS analysis and also inferred due to the increase on contact angle from 70° (PMMA original) to 100°. The factorial analysis indicated that pressure is a significant factor to increase the contact angle at the lower level 0.5 torr (95% of confidence). FTIR/ATR analysis showed significant alteration on the absorbance intensity of the C=O/C-O groups after plasma. AFM topography analysis showed a tolerable increase on roughness of the surface of plasma exposed films. The thickness of the fluorinated layer was approximately 0.11 µm (estimated by gravimetry). This fluorinated layer should have lower refractive index than the PMMA, due to the high fluorine content on the film surface (F/C ratio), measured by XPS analysis / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química