A busca de melhores características elétricas, acompanhada de crescentes evoluções tecnológicas e novos materiais passivantes para junções semicondutoras vem sendo bastante pesquisados nas últimas décadas. Existem dois tipos de passivação: por filmes finos ou por filmes espessos. No primeiro caso são realizadas deposições de óxido de silício, carbeto de silício, nitreto de silício, enquanto que no segundo caso faz-se uso de materiais como borrachas de silicone ou vidros. A escolha entre filme fino e filme espesso está relacionada diretamente ao custo/benefício e as características do dispositivo final. Na indústria de semicondutores de potência opta-se pelos filmes espessos devido às grandes dimensões dos dipositivos e ao custo do processo empregado nas linhas de produção. Os passivantes mais utilizados em semicondutores de potência são borrachas de silicone e vidros. Os vidros inorgânicos são mais estáveis a temperaturas elevadas do que as borrachas de silicone. Neste trabalho procuramos desenvolver e controlar um processo de passivação a vidro em junções semicondutoras de dispositivos de potência para que seja usado numa linha de produção de diodos retificadores de alta estabilidade. Existem diferentes tipos de vidros para esta aplicação como os vidros de Al-Pb-B-Si e os vidros de Zn-B-Si. No presente trabalho foi realizada uma comparação entre a influência da composição química dos vidros, a granulometria do pó (frita) deste vidro, com a tensão de ruptura e corrente de fuga dos diodos levando em conta o rendimento do processo. Observou-se que fritas de vidro de Al-Pb-B-Si com granulometrias mais finas resultam em tensões de ruptura maiores com um rendimento de produção de até 33% superior aos demais casos. As correntes de fuga , à temperatura ambiente, para fritas de vidro de Zn-B-Si e Al-Pb-B-Si com diferentes granulometrias, se mostrou pràticamente a mesma. / The search for better electrical properties, new passivating materials for semiconductors junctions and the process of obtaining those ones have being studied intensively in the latest decades. There are two types of passivation layers: thick film and thin film. The first one is obtained by the deposition of silicon oxides, silicon nitride or silicon carbide, while in the second one is obtained through the application of silicon rubber or glass over the exposed juntion. The decision of using one or another depends on cost/benefit and desired electrical properties of the devices. In the semiconductor power industry the thick films are frequently used because the devices dimensions are large and the cost of these processes are cheaper than those of thin films. Silicon rubber and glass are widely used by this industry. The silicon rubbers are materials that show temperature resistance up to 2000C. The inorganic glasses are more stables at high temperatures. In this work we developed a process of glass passivation for power semiconductors devices, controlled this process and it is in use in a production line of a semiconductor power device industry. There are a few glasses for this application where the two more widely used are Al-B-Pb-Si glass and Zn-B-Si glass. In this work it was compared the influence of the glass chemical composition as well as frit grain size of the glass, over the breakdown voltage and leakage current of the devices. It was observed that glasses of Al-B-Pb-Si with smaller grain size gave better values of breakdown voltage with a production yield bigger up to 33%. It was obtained leakage current values of the same magnitude, at ambient temperature, for both kinds of glasses with different grain sizes and composition.

Orientador: Fernando Iikawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-02T02:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tudury_HeloisaAndradedePaula_M.pdf: 2460328 bytes, checksum: a3be30d81a490ff71b29d80aaf37993f (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo:Estudamos a transição de gap direto-indireto em poços quânticos de dopagem modulada de camadas tensionadas de In1-xG axAs/InP. As amostras analisadas foram crescidas por LP-MOCVD. Os poços quânticos têm largura de 6 nm com concentrações de gálio entre x = 0.47 e 0.60. O objetivo da dissertação foi analisar a evolução da estrutura de banda em função da concentração de Ga por medidas ópticas. Realizamos medidas de fotoluminescência com a temperatura da amostra variando entre 2 e 100 K. Observamos que a forma de linha de fotoluminescência é bastante sensível à composição de Ga na liga. Cálculos teóricos baseados no hamiltoniano de Luttinger-Kohn explicam qualitativamente esse comportamento dos espectros, mostrando que realmente há influência da estrutura de bandas nos mesmos. Nos dados experimentais também observamos efeitos de localização possivelmente provenientes da flutuação do potencial da liga, rugosidade das interfaces e defeitos criados pela presença da tensão intrínseca. Realizamos também medidas de fotoluminescencia na presença de uma pressão biaxial externa, utilizando uma célula de pressão baseada na deformação de placa construída em nossos laboratórios, para verificar se o comportamento observado nos espectros de fotoluminescência em diferentes amostras é realmente devido a mudança na estrutura de banda. Os espectros de fotoluminescência medidos na presença de pressão externa mostram realmente as mesmas características - variação na forma da linha de emissão - atribuídas a mudança de gap direto para indireto à medida que aumenta a pressão externa, efeito equivalente àquele decorrente do aumento da concentração do Ga em diferentes amostras. Isso fortalece a nossa interpretação de que o efeito da estrutura de bandas é um dos responsáveis pelo comportamento apresentado nos espectros de fotoluminescência. Este trabalho abre a possibilidade de realizar estudos de efeitos dependentes da estrutura de bandas em poços quânticos aplicando pressão biaxial externa / Abstract:We have studied the direct-to-indirect gap transition in strained-layer modulation-doped In1-xGaxAs/InP quantum wells. The samples were grown by LP-MOCVD. The quantum wellthickness is 6 nm and their Ga content was varied from x = 0.47 to 0.60. Our purpose is to study the influence of Ga content variation on the band structure by optical measurements. Photoluminescence measurements were performed under temperatures varying from 2 to 100K. We have observed that the photoluminescence line shape is very sensitive to the Ga composition in the alloy. Theoretical calculations based on Luttinger-Kohn Hamiltonian explain qualitatively the behavior of the photoluminescence spectra, showing the influence of the valence band structure on them. Our experimental data also show localization effects, possibly arose from the alloy potential fluctuation, interfaces roughness and defects created due to the built-in strain. We also carried out photoluminescence measurements under an externally applied biaxial strain, using a pressure cell based on a plate bending method, in order to verify whether the behavior observed in photoluminescence spectra in different samples is due to the band structure effects. The photoluminescence spectra measured in the presence of an external strain show similar behavior to those observed when the Ga concentration is changed in different samples due to the changing the band structure from direct to indirect-gap. This result reinforces that the band-structure effect is responsible for the behavior observed in photoluminescence spectra. This work opens the possibility of further research on the band-structure dependent effects on quantum wells under externally applied biaxial strain / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Monica Alonso Cotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T08:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicaro_KlausOrian_M.pdf: 5639846 bytes, checksum: 0d5f1e4d9684d0a0802783b088069143 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo implementar novas técnicas de microscopia por varredura com ponta de prova no equipamento existente no LPD/DFA/UNICAMP e aplicá-las ao estudo de propriedades elétricas de nanoestruturas semicondutoras. Em particular, foi necessário projetar, construir e implementar no microscópio, um circuito eletrônico de medição de corrente com alta sensibilidade para realizar medidas de condutividade local com microscopia por força atômica, utilizando uma ponta condutora. Com a adição de uma placa de aquisição de dados, foi possível obter também medidas de corrente-voltagem com resolução espacial (espectroscopia I'V). As técnicas implementadas foram primeiramente aplicadas em diferentes materiais no sentido de testar seu funcionamento, resolução e limites de utilização. Posteriormente aplicamos as técnicas de caracterização elétrica a filmes semicondutores crescidos por epitaxia de feixe químico, com particular interesse em filmes tensionados que originam nanoestruturas. O modo de força eletrostática foi utilizado para medidas do potencial de superfície (diferença entre as funções trabalho de dois materiais), com a finalidade de determinar a posição do nível de Fermi das diferentes amostras estudadas. Neste caso, a placa de aquisição de dados foi utilizada para fornecer diretamente o potencial de superfície, semelhante à técnica Kelvin-Probe. Embora a técnica não tenha mostrado resolução espacial para identificação das nanoestruturas na superfície da amostra, puderam ser observadas diferenças entre as várias amostras analisadas, interpretadas como resultado da presença do filme tensionado. Medidas de corrente e espectroscopia I'V, em amostras de InAs/InP, mostraram que a característica elétrica do contato entre a ponta metalizada e um dot é do tipo Schottky, devido à oxidação causada pela exposição ao ar. Variações de corrente sobre diferentes regiões de um mesmo dot são atribuídas a efeitos de convolução ponta-amostra. Utilizando o microscópio de força atômica como ferramenta para nanolitografia, foram desenvolvidos os processos iniciais para produção de dispositivos com as nanoestruturas crescidas. Isso permitirá que sejam realizadas medidas de transporte elétrico entre as nanoestruturas, com temperaturas mais baixas que a ambiente / Abstract: In this work new scanning probe techniques were implemented to the existing atomic force microscope at LPD/DFA/UNICAMP and used to study the electrical properties of semiconductor nanostructures. To achieve this goal, it was necessary to design, build and set up an eletronic circuit able to measure currents with high sensitivity, for local conductance measurements with the atomic force microscope using conducting tips. With the addition of a data acquisition board, spatially-resolved current-voltage measurements (I'V spectroscopy) were obtained. The new techniques were first used with different materials in order to test their functioning, limits and resolution. After that, the electrical characterization techniques were used to study semiconductor samples grown by chemical beam epitaxy, with particular interest in strained films with self-assembled nanostructures. Electrostatic force microscopy was used for surface potential (difference in the work function of two different materials) measurements in order to determine the Fermi level energy of our samples. In this case the data acquisition board was used to directly provide the surface potential, similarly to the Kelvin-Probe technique. Although our results could not spatially resolve the surface nanostructures in our samples, different surface potential values were measured for the different samples, and were interpreted as a result of the presence of the strained film. Current measurements as well as I'V spectroscopy for InAs/InP samples have shown a Schottky-type contact for the metalized tip and dot, due to the oxidation of the sample surface caused by exposure to air. Current variations over different regions of the same dot were attributed to the tip-sample convolution. Using the atomic force microscope as a nanolithography tool, we have developed the initial processing steps to produce devices with the epitaxial nanostructures. This will allow electrical transport experiments at temperatures lower than 300K / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Redigolo_MarcelaLeal_D.pdf: 5159707 bytes, checksum: 8653f6859b53bf04e96ab92793408116 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nos últimos anos, os efeitos de confinamento quântico em nanocristais semicondutores têm atraído um interesse significante devido as suas novas propriedades ópticas e também o grande potencial para aplicações em dispositivos fotônicos. Nesta dissertação, nós estudamos as propriedades ópticas, dependentes da distribuição de tamanhos, de nanocristais semicondutores (ou pontos quânticos) em matriz vítrea. Discutimos os efeitos de confinamento quântico destes nanocristais através de medidas ópticas como absorção, fotoluminescência(PL) e fotoluminescência de excitação (PLE), em função da temperatura da amostra. Os espécimes estudados são pontos quânticos de Telureto de Cádmio(CdTe), crescidos através de processos de tratamento térmico. Os resultados experimentais para os espectros de absorção são comparados ao espectros calculados considerando as transições de energia de um modelo esférico k-p. O alargamento inomogêneo, devido à distribuição de tamanhos dos pontos quânticos, e o alargamento homogêneo, devido principalmente à interação elétron-fônon, também foram considerados nos cálculos. Comparando os espectros medidos e calculados os resultados mostram que o alargamento homogêneo aumenta à medida que diminui o raio do nanocristal, indicando um aumento da interação elétron-fõnon para pontos quânticos menores. As amostras apresentam distribuições de tamanho bem estreitas, com desvio padrão de 5,8 %. As medidas de fotoluminescência de excitação foram comparadas aos espectros de absorção e também analisadas a partir do mesmo modelo k-p. Para o PLE, a comparação com os espectros teóricos não é tão eficiente para explicar os dados experimentais. Comparando o PLE e a absorção aos resultados obtidos das medidas de fotoluminescência, observamos um deslocamento do tipo Stokes, que também é analisado. Medidas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e microscopias ópticas de campo longínquo ou campo próximo, foram realizadas para tentar extrair informações de um único ponto quântico. Uma análise direta da distribuição de tamanhos indica uma distribuição maior do que o valor obtido pelos espectros de absorção. As microscopias ópticas nos permitiram o estudo de alguns efeitos como o foto-escurecimento e o photoblinkíng para estas amostras / Abstract: Quanturn confinement effects in semiconductor nanoerystais have attracted a significant amount of interest in the last few years, because of their new optical properties and aiso because of their potential for optical device applications. ln this thesis the size-dependent optical properties of nanometer-scale semiconductor crystallites (or quantum dots) in doped glasses are investigated. We discuss the confinement effects of these nanocrystais under absorption, photoluminescence and photoluminescence exeitation (PLE) spectroscopies, as afunction of the sample temperature. The specimens studied are Cadmium Teiluride (CdTe) quantum dots grown by processes of heat treatment. The experimental results for the optical absorption spectra are compared with the calculated ones considering the transition energies from a spherical k-p model. The inhomogeneous broadening due to the quantum dot size distribution and the homogeneous broadening due mainiy to electron-phonon interactions have also been considerei. The results for the comparison show that the homogeneous width increases as the quantum dot size decreases. That means that the electron-phonon interaction increases for smail quantum dots. The standard deviation for the size-distribution is 5,8 % aecording to this anaiysis. The photoluminescence excitation measurements were compared to the absorption spectra and aiso analyzed through the same ko-p model. For the PLE, the comparison with theoretical predictions is not that efficient to explain the experimental data. Comparing the PLE and the absorption to the photoluminescence results, a Stokes-like shift is observed and aiso anaiyzed. Transmission electron microscopy (TEM), and far-field and near-field optical microscopies are used to extract "single dot" information. The direct size distribution measurement indicares a larger standard deviation than the value obtained from the optical absorption spectra. The optical microscopies allow us to study some other effects as the photodarkening and the photoblinking for these samples / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Jose Antonio Brum / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_RodrigoAndre_M.pdf: 2078146 bytes, checksum: 61839b17f9e944c2a44b2090bc19616c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um estudo das propriedades ópticas de Caixas Quânticas (QDs) semicondutoras. Iniciamente, um sistema de GaAs / In0.24Ga0.76As /Al0.3Ga0.7As, intensionalmente dopado com material do tipo-n foi considerado, onde ocorre a transferência de elétrons provenientes da dopagem para o poço quântico de In0.24Ga0.76As. Os QDs encontram-se na interface poço/barreira. Apresentamos uma aproximação simples para saber como que a presença QDs influenciam na transferência de cargas. Nossos resultados mostram que a presença dos QDs na amostra não alteraram significativamente a transferência de cargas e, basicamente, o que ocorre é uma redistribuição dos elétrons que deixam o poço quântico e passam ocupar os estados dos QDs. Quando excitados opticamente, o QD é ocupado por um par elétron buraco. Em materiais do tipo-II, o elétron e o buraco estão em materiais diferentes mas podem formar um par de particular ligadas, via interação Coulombiana. Estudamos as excitações ópticas em QDs de InP/GaAs, que apresenta alinhamento de banda do tipo-II, no qual o elétron está confinado na região do InP enquanto o buraco se encontra livre na região do GaAs. Outro problema abordado foi o problema do éxciton carregado negativamente (X-). O elétron extra, que pode ser proveniente da dopagem ou de uma excitação óptica acima da barreira, fica confinado na região do InP alterando o espectro óptico da amostra. Nossos resultados mostram que o buraco é ligado em ambos os casos. A recombinação entre complexos do tipo X- emite fótons mais energéticos do que o fóton emitido na recombinação do éxciton neutro, contribuindo no deslocamento para o azul do espectro de fotoluminescência quando a potência laser é aumentada / Abstract: In this work, we present a study of the optical properties of semiconductor Quantum Dots (QDs). First, we consider a system of GaAs/In0.24Ga0.76As/Al0.3Ga0.7As intentionally doped with type-n material, where the electrons are transfer from the doping layer to the In0.24Ga0.76As quantum well. The QDs are in the well/barreir interface. We present a simple approuch to know how the presence of the QDs influences the charge transfer. Our results show that the presence of the QDs in the sample does not modify significantly the charge transfer and, basically, what happens is a redistribution of the electrons from the quantumwell to the QDs states. When optically excited, the QD is occupied by a pair electron-hole. In type- II material, electron and hole are in different layer but they can form a pair of bound particles, due to Coumlombian interaction. We studied the optical excitations in InP/GaAs QD that presents type-II band alignment. The electron is confined in InP region while the hole are free in GaAs region. Other problem investigated concerns the negative charged exciton (X-). The extra electron can be from the doping or from an optical excitation above the barrier, being confined in the InP region modifying the optical spectrum of the sample. Our results show that the hole is bound in both cases. The recombination of X- complex emits photons with higher energy than the neutral exciton recombination, contributing to the blue shift of the photoluminescence spectrum with the increasing laser power / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Ivan Chambouleyron / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CampomanesSantana_RicardoRobinson_D.pdf: 2726830 bytes, checksum: 62a7b61b535508ccdba8a0dcaab28e19 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas e discutidas diversas informações relativas às propriedades estruturais e optoeletrônicas de filmes dopados tipo-n de a-Ge:H, usando impurezas de p e As (fontes sólidas) e N (usando o gás NH3). Também foram estudadas as mudanças estruturais no a-Ge:H induzidos pelo N, numa faixa de concentrações de nitrogênio de ~2-6 at. %. As amostras foram crescidas por rf- sputtering. Como técnicas de caracterização utilizaram-se medidas de condutividade no escuro e fotodeflexão (PDS) e espectroscopias de transmissão óptica (na faixa NIR- VIS) e infravermelho. No que se refere ao estudo da dopagern, foi confirmada a dopagem ativa do a- Ge:H com P e As usando pela primeira vez fontes sólidas como dopantes. Observaram-se variações da energia de ativação de ~0.3 eV e aumento da condutividade a temperatura ambiente de ~ 3 ordens de grandeza, para as três impurezas utilizadas. O As mostrou-se ser o dopante menos eficaz. Em relação ao segundo estudo, encontrou-se que o nitrogênio prefere incorporar-se nos filmes na forma de radicais NH e NH2 e foi sugerido que esses radicais induzem a formação de cavidades no material. Foi observado pela primeira vez o deslocamento da freqüência de vibração Ge-H stretching surface-like para menores energias, fato explicado como sendo devido à diminuição do volume médio das cavidades em função da concentração de nitrogênio / Abstract: In this work several informations are presented and discussed about structura1 and optoelectronic properties of doped samples of hydrogenated amorphous germanium (a-Ge:H) using P, As (solid sources) and N (using NH3) as doping impurities. In addition, we studied structura1 changes of a-Ge:H induced by N, in the nitrogen concentration range of ~2-6 at. %. The samples were deposited by rf- sputtering and characterized by Photothermal Deflection Spectroscopy (PDS), optical transmission spectroscopy in the Near InfraRed- Visible and lnfraRed and measurements of dark conductivity. With respect to doping, the active doping of a-Ge:H was confirmed for the first time by using solid sources of P and As as impurities. We observed activation energy changes about ~0.3 eV and a room temperature conductivity increase of about ~3 orders of magnitude for the three impurities used. Arsenic showed to be the less efficient dopant. In relation with the second study, we found the preferential incorporation of N as NH and NH2 radicals and we suggest that these radicals induce the creation of cavities in the material. We observed for the first time a shift of the vibration frequency of a-Ge:H stretching surface-like to lower energies, this fact was explained as being due to decreasing of the average void volume as a function of the nitrogen concentration / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Luiz C. Barbosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CuevasRojas_RaulFernando_D.pdf: 5644281 bytes, checksum: 3322e55fc5a01650015df797b1011fdf (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, fazemos a descrição e a análise do método utilizado na fabricação de vidros dopados com quantum dots de PbTe e das técnicas de caracterização que foram usadas para estudar as propriedades destes vidros. Foram preparadas matrizes vítreas borosilicato dopadas com 2% de PbTe, matrizes fosfato e matrizes à base de óxido de telúrio dopadas com 5 e 10% de PbTe respectivamente. A caracterização doi realizada fazendo uso das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e de transmissão de alta resolução (HRTEM), análise térmica diferencial (DTA), análise termomecânica (TMA). Espalhamento de raios-x em baixo ângulo (SAXS) e espectroscopia de absorção linear. A aplicação desta técnicas nas matrizes borosilicatos permitiram estabelecer os tratamentos térmicos adequados para o desenvolvimento dos quantum dots semicondutores com estreita distribuição de tamanho, o mecanismo de crescimento e o estudo dos efeitos de confinamento quântico. Os resultados mostraram que aplicando tratamentos térmicos simples na matrizes borosilicato é possível desenvolver quantum dots de PbTe com dispersão de tamanho de até 8%. O crescimento destes nanocristais é governado pelo mecanismo de difusão controlada e a energia de ativação que caracteriza este processo é de 474 kJ/mol para a matriz BSZK e 133 kJ/mol para a matriz BSZPN. A análise das medidas SAXS e de espectroscopia de absorção mostraram que, o modelo da aproximação da massa efetiva não é válido para quantum dots de PbTe e que a física envolvida nos efeitos de confinamento quântico é muito mais complicada do que o modelo simples. O espectro de absorção dos vidros dopados com PbTe mostraram, o típico "blue shift"que caracteriza os efeitos de confinamento quântico e a presença de picos bem resolvidos, indicativo da estreita distribuição de tamanho dos quantum dots. De outro lado, neste estudo mostramos que, controlando o tamanho dos quantum dots, a borda de absorção pode ser deslocada na faixa de 1000 a 2000 nm e portanto, a possibilidade de obter quantum dots com gap óptico na região de 1300 e 1500 nm. Isto sugere que Vidros dopados com quantum dots de PbTe potencialmente possam ser usados para aplicações em comunicação óptica e dispositivos fotônicos / Abstract: In this work, we make a description and analysis of the fabrication method's of the PbTe quantum dots (QD) doped glasses and characterization techniques used by study the properties of the glasses. We have prepared glasses doped with 5 and 10 % of PbTe respectively. The characterization was by Scanning Electron Microscopy (SEM), High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), Differential Thermal Analysis (DTA), Thermal Mechanics Analysis (TMA), Scattering Angle Small X-Ray (SAXS) and Uv-Vis NIR Absorption Spectroscopy. Our Results shown that with simple thermal treatment in borosilicate matrixes is possible developed PbTe quantum dots narrow size distributions and the mean mechanism of growth is controlled by diffusion. In the borosilicate glasses the high size distribution for the quantum dots was 8 % and the activation energy in the BSZK matrix was 474 KJ/mol and 133 KJ/mol in the BSZPN matrix. With the SAXS and absorption spectroscopy measurements, we have shown that the effective mass approximation model's is not valid for PbTe quantum dots and the physics of quantum confinement is more complicate that box model. The absorption spectra of the doped glasses with PbTe shown the blue shift the absorption edges and wells resolved peaks. We shown that controlling the size of quantum dots is possible shifted the absorption edge between 1000 and 2000 nm therefore it is possible tuning the optic gap in the 1300 and 1500 nm region. These properties can be used for application in photonics devices / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Lisandro Pavie Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hayashi_MarceloAssaoka_D.pdf: 2429525 bytes, checksum: f3b9a087de71de3923d5f66b44eef481 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento da difração múlt ipla de raios-X, como uma nova técnica de caracterização de materiais semicondutores submetidos à implantação iônica, e também de estruturas epitaxiais que apresentam ordenamento atômico. A técnica também mostrou-se de grande utilidade no estudo da coerência entre as redes cristalinas de heteroestruturas. A sensibilidade do caso de difração Bragg-superfície (BSD) ao regime cinemático ou dinâmico, foi aplicado através do mapeamento das curvas de isointensidade, no estudo dos efeitos da dose (fluência) e da energia do feixe iônico na rede do GaAs, fornecendo informação sobre a perfeição cristalina na direção paralela à superfície, através da medida do seu comprimento de coerência. Os casos BSD também foram escolhidos como método de observação direta do ordenamento atômico, pois os picos BSD mais intensos, pela geometria utilizada, são os com reflexões secundárias 111, que já foram descritas na literatura, como sendo as direções em que ocorre o ordenamento nos compostos III-V. A assimetria observada nas intensidades dos picos BSD em relação ao espelho de simetria, é reflexo da presença do ordenamento, que neste trabalho, foi observado pela primeira vez em amostras crescidas por epitaxia por feixe químico (CBE). No estudo das amostras de GaInP/GaAs, utilizando varreduras Renninger com radiação síncrotron, observou-se pela primeira vez a ocorrência de reflexões híbridas coerentes, em casos de quatro feixes da difração múlt ipla. Uma quebra de simetria observada nas varreduras Renninger, foi explicada como conseqüência do miscut do substrato. O grande comprimento de coerência da radiação síncrotron foi importante para essas observações, desde que ele tem que ser preservado ao longo de todo o caminho híbrido / Abstract: The aim of this work is to develop the X-ray multiple diffraction, as a new technique to characterize semiconductors wafers submitted to ion implantation and, epitaxial layers that presents atomic ordering. The technique was also of great usefulness in the study of the heterostucture lattice coherence. The sensitivity of the Bragg-surface diffraction (BSD) case to the regime of diffraction, dynamical or kinematical, was applied through BSD condition mapping, to analyze the role of dose and energy in the ion implantation process in GaAs lattice, providing information regarding in-plane crystalline perfection, it means, in the parallel direction of the sample surface, through the measurement of the surface lattice coherence length. BSD cases were also chosen as a method for direct observation of atomic ordering in semiconductors, since the strongest BSD peaks are in the [111] direction, reported in the literature, as the atomic ordering directions in III-V epitaxial layers. The asymmetry observed in the peak intensities, regarding the symmetry mirrors are due to the presence of ordered regions in the sample, that were observed for the first time in this work, in samples grown by chemical beam epitaxy (CBE). We have also observed for the first time, the occurrence of coherent hybrid reflect ions in mult iple diffract ion four-beam cases using synchrotron radiat ion Renninger scans to analyze GaInP/GaAs(001) samples. The symmetry break observed in the scans was explained as a consequence of the substrate miscut. The large coherence length of synchrotron radiation was important to these observations, since it has to be preserved along the hybrid path / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Carlos S. Algarte / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T08:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AntoniodosAnjosPinheiroda_D.pdf: 2783757 bytes, checksum: 2efdb3a703e2d78fa245c6a41ab3b369 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho foi estudado com certo grau de detalhe a cinética de relaxação ultra-rápida no plasma fotoinjetado em semicondutores polares. Empregando-se a teoria cinética não-linear, derivada do Método do Operador Estatístico de Não Equilíbrio, obteve-se as equações de evolução para o conjunto de variáveis macroscópicas que caracterizam o estado termodinâmico longe do equilíbrio de um modelo de semicondutor polar quando submetido a altos níveis de excitação óptica. Como um exemplo de aplicação do estudo do processo de relaxação em semicondutores, investigou-se para o caso do GaAs, a influência da blindagem da interação polar elétron-fônon, da difusão ambipolar e das populações de fônons ópticos na cinética ultra-rápida de evolução do plasma ao estado de equilíbrio. Alguns resultados previstos pelos cálculos do presente trabalho foram comparados com dados experimentais disponíveis na literatura observando-se uma boa concordância. As situações experimentais selecionadas permitiram uma interessante investigação da influência de duração e da intensidade do pulso na evolução do plasma. O papel da concentração de portadores sobre a relaxação foi também evidenciado através de modificações na intensidade da fonte (laser). A descrição das populações de fônons LO por modo é seguramente responsável pela boa concordância acima mencionada. Foram ainda explorados alguns aspectos relacionados à termodinâmica irreversível e obteve-se a evolução no tempo da produção de entropia e da taxa de produção de entropia. Em particular observou-se que, no exemplo considerado, o critério de evolução de Glansdorff-Prigogine e o teorema da mínima produção de entropia de Prigogine, são verificados, mesmo numa situação longe do equilíbrio térmico, que foi o caso considerado / Abstract: The ultra-fast relaxation kinetics of the photo-injected plasma in polar semiconductors has been analyzed with certain detail. Using the nonlinear kinetics theory which is derived from a particular non-equilibrium ensemble formalism (the Non-Equilibrium Statistical Operator Method) are obtained the equations of evolution for a set of macroscopic variables which characterized the macroscopic (thermodynamic) state of that far-from-equilibrium system. Particular attention was given to the case of GaAs: we studied the influence of the screening of the polar electron-phonon interaction, of the ambipolar diffusion, and of the differentiated excitation of the different optical phonon modes on such relation processes. Comparison of some of the theoretical results with experimental situations we considered allowed for an interesting investigation of the influence of the duration and intensity of the pumping laser pulse, in this pump-probe experiments, on the evolution of the non-equilibrium macroscopic state of the photo-excited plasma Considering several experiment protocols, the influence on the relaxation processes of the concentration of carriers and the differentiated population of the optical phonon modes have been analyzed, and have been verified the non- equilibrium thermodynamic properties consisting of Glansdorff-Prigogine's evolution criterion Prigogine's minimum entropy production theorem / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Ivan Chambouleyron, David Comedi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T09:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Origo_FabioDondeo_M.pdf: 1627778 bytes, checksum: 95bb1419964a8e013e78b7f18f9c85f0 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos resultados experimentais de filmes de germânio amorfo hidrogenado, que são relacionados com a influência de parâmetros de deposição como temperatura do substrato, hidrogenação da amostra, taxa de deposição e bombardeamento in situ. As amostras foram depositadas pela técnica de Ion Assisted Ion Beam Sputtering, na qual os parâmetros de deposição são praticamente independentes ( ao contrário das técnicas usuais como glow discharge, rf e magnetron Sputtering). Desta forma, ao invés de se tratar de um trabalho de otimização, esta é uma pesquisa para compreensão da influência dos parâmetros de deposição nas propriedades das amostras. As técnicas experimentais utilizadas na caracterização dos filmes são Espectroscopía de infravermelho, Espectroscopía de 'visível' e Espectroscopía de deflexão fototérmica (PDS). Os resultados indicam que a taxa de deposição exerce pouca influência nas propriedades medidas. A hidrogenação gera diminuição da densidade de defeitos e abertura do gap . O bombardeamento in situ dos filmes de a-Ge:H proporciona aumento da quantidade de grande voids, de acordo com o aumento do parâmetro de microestrutura da amostra, obtido a partir da análise de infravermelho. Verificamos que amostras sem pico de absorção surface-like podem ser obtidas removendo-se o bombardeamento assistido na deposição / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física