No / Cd3P2 quantum dots (QDs) have been synthesized in both aqueous and high boiling point surfactant solutions via a gas-bubbling method. The synthesized QDs exhibit photoluminescent wavelengths spanning across the visible red to the near-infrared (NIR) spectral region. Two types of shell materials, SiO2 nanobeads and PS micro-spheres, have been employed to encapsulate the Cd3P2 QDs which provide protecting layers against physiological solutions. The coating layers are proven to enhance the optical and chemical stability of Cd3P2 QDs, and make the fluorescent particles capable of sustaining long-term photo-oxidation. To demonstrate the applicability of the bio-labelling, the fluorescent composite particles (PS@QDs, SiO2@QDs) were injected into a culture medium of colorectal carcinoma (LoVo) cells. The results demonstrated that the PS@QDs exhibited a brighter fluorescence, but the SiO2@QDs provided a better photostability which consequently led to long-term cancer cell detection as well as a much lower release of toxic Cd2+ into the PBS solutions.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3100.pdf: 15486082 bytes, checksum: 5571e424d9aa0ed6b176f29ef78c25dc (MD5) Previous issue date: 2010-05-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, we have studied spin polarization of carriers in a resonant tunneling diode GaAs/AlGaAs with InAs quantum dots in the center of the quantum well. We have observed that the photoluminescence of quantum dots depends on applied voltage and light intensity. Our results were explained by the capture of minority carriers (holes) to quantum dot energy levels in the resonant conditions. We have also studied the polarized resolved photoluminescence under magnetic field applied parallel to the tunnel current. We have observed that the degree of circular polarization is voltage-dependent under low voltage and laser intensity condition. We have also observed that the degree of polarization of quantum dots tends to zero for high applied voltages. Our results show that the circular polarization depends on the injection and capture of holes by quantum dots. Finally, we observed that the circular polarization from quantum dots can be voltage and light-controlled and could be interesting for the developing of new spintronics devices. / Neste trabalho realizamos um estudo detalhado de efeitos de spin em um diodo de tunelamento ressonante GaAs/AlGaAs do tipo n com pontos quânticos de InAs no poço quântico. Os estudos foram realizados a partir de medidas elétricas e ópticas na presença e ausência de campo magnético. Os resultados obtidos na ausência de campo magnético são semelhantes aos resultados publicados na literatura para mesma amostra estudada. Em particular, obtivemos uma boa correlação entre a intensidade de luminescência dos quantum dots e a curva característica corrente - tensão (I(V)) do diodo. Os dados obtidos foram associados aos processos de tunelamento, relaxação e captura de portadores nos níveis de energia dos dots. As medidas realizadas na presença de campo magnético foram feitas da configuração de campo magnético paralelo à corrente elétrica no dispositivo. Tal disposição leva à quebra na degenerescência dos níveis em spin dos dots, e resulta em recombinação de portadores com regras de seleção bem definidas com luz circularmente polarizada. Observamos que tanto a emissão circularmente polarizada à esquerda como à direita são dependentes da tensão aplicada no diodo, principalmente na região de baixas voltagens. À medida que a tensão aumenta, a intensidade de polarização tende a zero. Os resultados obtidos são originais e devem auxiliar na compreensão de fenômenos de spin desses sistemas. Esse trabalho poderá também ter interesse no desenvolvimento de possíveis dispositivos de spintronica contendo pontos quânticos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3888.pdf: 18962527 bytes, checksum: f175880c3d28fb0f29001b9881fedf3e (MD5) Previous issue date: 2011-03-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, we have studied the spin polarization of carriers in n-type resonant tunneling diodes (RTDs) of GaAs/AlGaAs which incorporates a single layer of InAs selfassembled quantum dots in the center of the GaAs quantum well (QW) grown on (3 1 1)B oriented GaAs substrates.We have performed electrical and optical measurements in the presence and absence of magnetic _eld. The spin-dependent carrier transport in the structure was investigated by measuring the left- and right-circularly polarized photoluminescence (PL) from InAs dots (QD) and contact layers as a function of the applied voltage, laser intensity and magnetic _eld up to 15 T. Under laser excitation, photogenerated holes tunnel through the QW and can be captured by the QDs and eventually recombine radiatively. Due to this fast carrier capture process, the QD photoluminescence will be very sensitive to the resonant tunneling condition and consequently to the applied bias voltage. We have observed a clear correlation between the current voltage characteristics curve (I(V)) and QD PL intensity for both circular _+ and _�� polarizations even though the spin-splitting of the QD PL emission is negligible and does not show any appreciable variation with the applied voltage. We have also observed that the QD circular polarization degree is always negative and that its value depends on both the applied bias voltage and the light excitation intensity. Our experimental results are explained by the tunneling of minority carriers into the QW, carrier capture into the InAs QDs, carrier accumulation in the QW region, and partial thermalization of minority carriers. The observed control of spin polarization of carriers by light and bias voltage may be explored to design new devices for spintronic applications. / Neste trabalho realizamos um estudo detalhado de efeitos de spin em um diodo tunelamento ressonante (RTD) de GaAs/AlGaAs crescidos em um substrato GaAs (311)B. Em particular estudamos RTDs do tipo n contendo pontos quânticos (QD) de InAs no poço quântico (QW). Os estudos foram realizados a partir de medidas elétricas e ópticas na presença e na ausência de campo magnético. Realizamos medidas de fotoluminescência (PL) resolvida em polarização do contato GaAs e pontos quânticos de InAs em função de intensidade de laser , voltagem e campo magnético de até 15T . Na presença de luz e voltagem aplicada , buracos são fotogerados no contato, tunelam para o QW e são capturados por QDs. Portadores capturados pelos QDs recombinam e dão origem ao sinal de fotoluminência. Devido ao tempo curto desse processo de captura de portadores, a PL do QD será muito sensível à condição de tunelamento ressonante. Os resultados experimentais mostram uma clara correlação entre a curva característica de corrente-tensão (I(V)) e intensidade de PL do QD para ambas polarizações _+ e _��. Observamos que o grau de polarização circular do QD é sempre negativo e que seu valor depende fortemente da voltagem aplicada e da intensidade da luz de excitação. Os resultados experimentais são explicados pelo tunelamento e captura de portadores minoritários pelo QD de InAs, acúmulo de cargas na região de QW e termalização parcial dos portadores minoritários. O controle da polarização de spin de portadores por luz e voltagem pode ser um efeito interessante para o desenvolvimento de novos dispositivos para aplicação em spintrônica.