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Junções rasas em Si e SIMOXDalponte, Mateus January 2004 (has links)
Foi estudado o comportamento do As (dopante tipo n) em dois tipos diferentes de substratos de Si: bulk e SIMOX (Separation by IMplanted OXygen). Ambos os substratos receberam uma implantação de 5x1014 cm-2 de As+ com energia de 20 keV. Após as implantações, as amostras foram recozidas por um dos dois processos a seguir: recozimento rápido (RTA, Rapid Thermal Annealing) ou convencional (FA, Furnace Annealing). A caracterização física e elétrica foi feita através do uso de diversas técnicas: SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), MEIS (Medium Energy Ion Scattering), medidas de resistência de folha, medidas Hall e medidas de perfil de portadores por oxidação anódica. Na comparação entre os substratos SIMOX e Si bulk, os resultados indicaram que o SIMOX se mostrou superior ao Si bulk em todos os aspectos, ou seja, menor concentração de defeitos e menor perda de dopantes para a atmosfera após os recozimentos, maior concentração de portadores e menor resistência de folha. A substitucionalidade do As foi maior no SIMOX após RTA, mas semelhante nos dois substratos após FA. Na comparação entre RTA e FA, o primeiro método se mostrou mais eficiente em todos os aspectos mencionados acima. As explicações para o comportamento observado foram atribuídas à presença de maior concentração de vacâncias no SIMOX do que no Si bulk e à interação destas vacâncias com os dopantes.
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Localização em poço quântico de Ga_(1-x)Al_(x)AsGaAs com campo magnético inclinado intenso / Localization of quantum well Ga_(1-x)Al_(x)AsGaAs with tilted intense magnetic fieldTiago Pereira Dourado 30 April 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, apresentamos resultados da análise de um
gás de elétrons bidimensional, confinado em um poço quântico parabólico de Ga_(1-x)Al_(x)As com campo magnético aplicado inclinado e intenso. Mostramos uma solução analítica exata para o caso de um gás de elétrons não interagente e provamos que o fator de Landé efetivo g*, que neste caso varia com a posição devido à própria variação da concentração de Al na liga GaAlAs, também contribui com um termo parabólico nas frequências normais, tornando-as dependente do spin. O termo normal do splitting Zeeman aparece, no entanto, com um fator g dado por aquele do GaAs. Indo além desse tratamento, incluímos um campo elétrico externo, aplicado paralelamente a direção de crescimento, de modo a modular a distribuição de cargas dentro do poço, e com isso controlar externamente os efeitos dos cruzamentos dos níveis. Calculamos numericamente os níveis de energia no poço parabólico quântico, variando o campo magnético aplicado e a inclinação do campo.
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Simulação computacional de propriedades dinâmicas de heteroestruturas semicondutoras / Computational Simulation of Dynamical Properties of Semiconductor HeterostructuresThiago Luiz Chaves de Melo 01 October 2018 (has links)
Neste trabalho desenvolvemos rotinas computacionais em Python para o cálculo de propriedades dinâmicas (espectros de fotocorrente e absorção) de heteroestruturas semicondutoras baseadas em Dinâmica Quântica. Em uma primeira etapa do desenvolvimento do projeto, a formulação baseada na evolução temporal das soluções da equação de Schrödinger dependente do tempo foi aplicada a sistemas com soluções analíticas conhecidas ou com resultados já reportados na literatura. Devido à excelente concordância entre nossos dados e aqueles já conhecidos, em uma etapa seguinte, foram calculadas as energias de transição observadas em espectros de fotoluminescência para poços quânticos de InGaAs/GaAs, crescidos por MBE, levando-se em conta os efeitos de tensão e segregação de átomos de índio. Na continuidade do projeto, especial atenção foi dada ao desenvolvimento de estratégias para calcular os espectros de absorção e fotocorrente para dispositivos do Estado Sólido. O conjunto de resultados apresentados neste trabalho demonstra que a metodologia desenvolvida é precisa e pode ser utilizada com baixo custo computacional para o modelamento de heteroestruturas semicondutoras mais complexas, que servem de base para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos. / In this work we developed computational routines in Python for the calculation of the dynamic properties (spectrum of photocurrent and absorption) of semiconductor heterostructures based on Quantum Dynamics Theory. In a first stage of the development of the project the formulation based on the time evolution of the solutions of the time dependent Schrödinger equation was applied to systems with known analytical solutions or results already reported in the literature. Due to the excellent agreement between our data and those already known, in the next stage the transition energies observed in photoluminescence spectra for InGaAs/GaAs quantum wells, grown by MBE, were calculated taking into account the effects of stress and segregation of indium atoms. In the continuity of the project, special attention was given to the development of strategies to calculate absorption and photocurrent spectra for solid state devices. The set of results presented in this work demonstrates that the methodology developed is accurate and can be used with low computational cost for the modeling of more complex semiconductor heterostructures, which are used for the development of optoelectronic devices.
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Estudo teórico do comportamento térmico de superfícies de diamante(100) monohidrogenadas / Theoretical study of the thermal behavior of (100) monohydrogenated diamond surfacesRodrigo Ramos da Silva 02 April 2009 (has links)
Utilizando a Dinâmica Molecular Tight Binding (TBMD), parametrizada para sistemas de carbono e hidrogênio, simulamos com condições periódicas de contorno e modelos de fatia, superfícies de diamante (100) puras e hidrogenadas em modelos de reconstruções ideais usualmente presentes na literatura, analisando o seu comportamento geométrico e eletrônico. Em seguida abordamos o comportamento morfológico e eletrônico, em simulações com temperaturas que variam entre 100K e 2000K de dois modelos de superfícies monohidrogenadas, que apresentam dois domínios em torno de uma estrutura de depressão local, característica de filmes de alta rugosidade. Em oposição à grande estabilidade térmica exibida pelo modelo monohidrogenado ideal e pelas colunas contínuas de dímeros, os modelos com depressão apresentaram significativa migração de átomos de hidrogênio para regiões subsuperficiais. Em nossas simulações os átomos de hidrogênio ficaram confinados nas regiões subsuperficiais, introduzindo uma desordem morfológica na superfície e nas regiões internas à fatia, induzindo estados eletrônicos nesta região, que levam ao fechamento do gap, passando a caracterizar uma fase quase-metálica. / By using the Tight Binding Molecular Dynamics (TBMD), parametrized to describe carbon and hydrogen atoms composed of systems, we apply periodic boundary conditions, slab models in order to simulate (100) clean and hydrogenated diamond surfaces. We study first the standard models used in the literature, analyzing their geometrical and eletronic behavior. We then focus on the morphological and electronic properties, in simulations under finite temperature dynamics ranging from 100K up to 2000K, of two distinct models of monohydride surfaces; Each model exhibits two distincts domains in the surface pattern characterized by a local depression, characteristic of rough surfaces. In opposition to the high thermal stability observed for ideal monohydrogenated surfaces and the extended dimer rows, these models showed an expressive hydrogen migration to the subsurface regions. In our simulations the hydrogen atoms remain in the subsurface regions, but introduce morphological disorder at the surface and in the slab internal regions. These hydrogen atoms induce electronic states mostly localized in the subsurface region, which are responsible for closing the gap, and leading the system to exhibit a quasi-metallic phase.
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Junções rasas em Si e SIMOXDalponte, Mateus January 2004 (has links)
Foi estudado o comportamento do As (dopante tipo n) em dois tipos diferentes de substratos de Si: bulk e SIMOX (Separation by IMplanted OXygen). Ambos os substratos receberam uma implantação de 5x1014 cm-2 de As+ com energia de 20 keV. Após as implantações, as amostras foram recozidas por um dos dois processos a seguir: recozimento rápido (RTA, Rapid Thermal Annealing) ou convencional (FA, Furnace Annealing). A caracterização física e elétrica foi feita através do uso de diversas técnicas: SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), MEIS (Medium Energy Ion Scattering), medidas de resistência de folha, medidas Hall e medidas de perfil de portadores por oxidação anódica. Na comparação entre os substratos SIMOX e Si bulk, os resultados indicaram que o SIMOX se mostrou superior ao Si bulk em todos os aspectos, ou seja, menor concentração de defeitos e menor perda de dopantes para a atmosfera após os recozimentos, maior concentração de portadores e menor resistência de folha. A substitucionalidade do As foi maior no SIMOX após RTA, mas semelhante nos dois substratos após FA. Na comparação entre RTA e FA, o primeiro método se mostrou mais eficiente em todos os aspectos mencionados acima. As explicações para o comportamento observado foram atribuídas à presença de maior concentração de vacâncias no SIMOX do que no Si bulk e à interação destas vacâncias com os dopantes.
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[pt] CRESCIMENTO EPITAXIAL SELETIVO DE ESTRUTURAS SEMICONDUTORAS III-V VISANDO A INTEGRAÇÃO OPTOELETRÔNICA / [en] SELECTIVE AREA EPITAXIAL GROWTH OF III-V SEMICONDUCTOR STRUCTURES FOR OPTOELECTRONIC APPLICATIONSFRANCISCO JUAN RACEDO NIEBLES 07 December 2005 (has links)
[pt] A integração monolítica de um modulador com um guia de
onda é de muito interesse para aplicação em comunicações
ópticas pelo fato de que podemos diminuir as perdas por
acoplamento óptico entre os dois dispositivos e usar
moduladores curtos que operem em altas taxas de
transmissão de dados. O crescimento epitaxial seletivo é
uma das técnicas mais promissoras na atualidade para
aplicação na integração monolítica de dispositivos
semicondutores. Esta técnica permite controlar a espessura
e a tensão das camadas crescidas seletivamente permitindo
otimizar a integração e as características das estruturas
dos dispositivos.
A tese trata da implementação, do estudo e da aplicação do
crescimento epitaxial seletivo por MOCVD de estruturas
casadas e tensionadas de poços quânticos múltiplos de
InGaAs/InAlAs para a fabricação de moduladores de
amplitude baseados no efeito Stark e sua integração com
guias de onda. O desempenho dos moduladores, baseados em
estruturas de poços quânticos múltiplos de InGaAs/InAlAs
que operam em 1,55 ym, é notavelmente melhorado quando é
introduzida uma composição de 52% de Ga na liga e se tem
um poço de ~100 A de espessura. Nesse caso, os moduladores
possuem uma elevada figura de mérito e podem ser
insensíveis à polarização.
Nesse estudo foram crescidas várias amostras onde foi
analisado o aumento na taxa de crescimento e a variação na
composição das ligas de InGaAs e InAlAs em material bulk e
em poços quânticos de InGaAs/InAlAs em função da geometria
da máscara utilizada, i.e. diferentes larguras do
dielétrico e largura da janela onde ocorre o crescimento
fixo. Finalmente foram processados guias de onda cujas
estruturas foram crescidas com a técnica de crescimento
seletivo. Esses guias foram caracterizados por técnicas de
campo próximo. / [en] The monolithic integration of a modulator with a waveguide
is a lot of interest for application in optical
communications for the fact in that can decrease the
losses for optical joining between the two devices and to
use short modulators that operate in high rates of
transmission data. The selective growth is at the present
time, one the more promising technique for application in
the monolithic integration of semiconductors device. This
technique allows to control the thickness and the stress
of the grown layers allowing to improve the integration
and the characteristics of the devices structures.
These thesis is about the implementation, study
and application of the selectuve growth by MOCVD of both
match and tensile structures of multi quantum wells of
inGaAs/InAlAs for the production of the amplitude
modulators based on the Stark effect and its integration
with waveguide. The performance of the modulators based on
structures of multi quantum wells of InGaAs/InAlAs
operating in 1,55 um, is notably improved whena Ga
composition of 52% is used and the thickness of a quantum
well is near to ~100 A. In that case, the modulators have
a high figured of merit and they can be insensitive to the
polarization.
In this study, several samples was grown and the
growing rate increase was analyzed and the variation of
the composition in InGaAs and InAlAs in bulk alloys and in
quantum wells of InGaAs/InAlAs in function of the window
where the growth is spent. Finally, waveguides were
processed whose structures were grown with the technique
of selective growth. Those guides were characterized by
the near field technique.
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Excitons em Sistemas Quânticos 0-2D / Excitons in Quantum Systems 0-2DOliveira, Claudio Lucas Nunes de January 2005 (has links)
OLIVEIRA, Claudio Lucas Nunes de. Excitons em Sistemas Quânticos 0-2D. 2005. 116 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T17:09:25Z
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Previous issue date: 2005 / In the last few decades the physics of low dimensional semiconductor systems have attracted much attention due to the potential applications that arise from their due to electronic and optical properties. For example, InGaAs and InGaAsP heterostructures are currently used in optoelectronic applications that operate in the infrared spectrum. In such systems, the con_nement of charges can be realized in one, two or in three dimensions. The optical properties of quantum con_nement systems are basically determined by electronic transitions. Excitons, formed by an electron-hole pair bounded by coulombic interaction, are the responsible for the emission wavelenght. The aim of this work is to computer the ground state exciton energies in quantum wells, cylindrical quantum wires and pyramidal quantum dots as a function of the their size and shape. The results show that the exciton energies of In0:4Ga0:6As/GaAs quantum wells and wires are in the range from 0.9 to 1.3 eV. The results of In0:4Ga0:6As/GaAs pyramidal quantum dots show that the e-lh (e-hh) recombination energies are approximately 1.3-1.4 (1.18-1.28) eV. / A física de sistemas semicondutores de baixa dimensionalidade tem evoluído bastante nas últimas décadas. Em parte, porque essas estruturas oferecem a oportunidade de testarmos vários modelos teóricos, mas também porque existe um grande potencial de aplicação tecnológica derivada das propriedades de tais estruturas e dos materiais que a formam. Como exemplo, temos as heteroestruturas semicondutoras formadas com os materiais InGaAs e InGaAsP que são de grande utilidade em dispositivos optoeletrônicos emitindo na região do infravermelho. Nesses sistemas podemos fazer um confinamento dos portadores de carga, como elétrons e buracos, em uma, duas ou em três direções, aos quais são chamados de poço (2D), fio (1D) e ponto quântico (0D), respectivamente. As propriedades óticas dos semicondutores são determinadas pelos autovalores e autovetores do movimento dos elétrons e buracos. Os excitons que é o par elétron-buraco interagindo entre si são os maiores responsáveis pela emissão (pico da fotoluminescência) em sistemas de confinamento em semicondutores. A interação colombiana e o tipo de confinamento imposto pela construção dessas estruturas junto com suas interfaces graduais afeta o movimento desses portadores. O nosso objetivo neste trabalho é calcular a energia de emissão dos excitons elétron-buraco leve e elétron-buraco pesado em poços, fios cilíndricos e em pontos quânticos piramidais em função de seus parâmetros de dimensionalidade. Os resultados obtidos mostram as energias do exciton no poço e no fio quântico In0.4Ga0.6As/GaAs na mesma ordem de grandeza, estando na faixa de 0.9 à 1.3 eV. Para o ponto piramidal, as energias de recombinação do par e-hh (e-lh) estão na faixa de 1.3-1.4 (1.18-1.28) eV.
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Propriedades óticas e de transporte em heteroestruturas semicondutoras contendo GaMnAsRodrigues, Daniel Henrique 14 October 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-10-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, we have investigated Ga1-xMnxAs/GaAs/AlAs quantum wells (QWs) with low Mn concentration (x < 0.1%) grown by Molecular Beam Epitaxy at substrate temperatures of 400 and 450°C. We have investigated the time-resolved and polarized resolved photoluminescence as a function of laser power excitation, temperature and magnetic field for samples of 4nm and 6nm QW width. The emission spectra of the 4nm QW show two emission bands. The lower band energy presented a distinct behavior with a relatively long decay-time that may be associated to a spatial- and momentum-indirect recombination involving an electron from the AlAs layer and a hole at the GaMnAs QW. The higher energy band was associated to the direct transition in the GaMnAs QW. On the other hand, a wider, is also observed at high Mn concentration for the both QW widths. This band is due to donor-bound exciton emission from shallow donors, Mn interstitial, in the QWs. Our results show that circular polarization degree is very sensitive to the Mn concentration and QW width. In addition, we have also investigated the transport and optical properties of p-i-n AlAs/GaAs/AlAs double barrier resonant tunneling diodes (RTD) with a Ga0,95Mn0,05As top-layer contact and an InGaAs QW in the n-doped GaAs contact side. A reference sample with similar design, except that the magnetic layer was replaced by a C-doped GaAs was also investigated. The spin polarization in this samples was investigated by measuring the I(V) characteristic curves and circular-polarized electroluminescence (EL) and photoluminescence (PL) spectra as a function of the applied voltage and a magnetic field parallel to the tunneling current. We have observed clear evidence of hole resonances in the I(V) characteristic curves for both samples at 2K. The EL and PL intensities from both the GaAs and InGaAs QWs show a clear correlation with the resonances in the I(V) characteristics curves for both samples. The circular polarization degree from the GaAs and the InGaAs QWs attain large values and are more sensitive to the bias voltage in the Mn-doped sample. We have observed a polarization degree up to ~-80% for the GaAs QW emission from the magnetic RTD under 15T and 2K. Under light excitation, holes are photocreated in the non-magnetic side and injected along the structure, which strongly affects the degree of circular polarization of the carriers. / Neste trabalho, realizamos um estudo sistemático em poços quânticos de Ga1- xMnxAs/GaAs/AlAs (QWs) com baixa concentração de manganês (x < 0,1%) crescidos por epitaxia de feixe molecular em altas temperaturas de crescimento do substrato 400 e 450°C. Estudamos as medidas de fotoluminescência resolvida no tempo e fotoluminescência resolvida em polarização em função da potência de excitação do laser, da temperatura e do campo magnético em poços quânticos com larguras de 4nm e 6nm e com diferentes concentrações de Mn. Os espectros de emissão dos poços quânticos de 4nm apresentaram duas bandas de emissão. A banda de emissão de menor energia apresentou um tempo de decaimento relativamente longo que foi associado à recombinação indireta envolvendo elétrons confinados na banda X no AlAs com buracos confinados na banda  no Ga1-xMnxAs enquanto que a banda de maior energia foi atribuída à transição direta no poço quântico de Ga1-xMnxAs. Por outro lado, para concentrações elevadas de Mn observamos a presença de uma nova banda de emissão mais larga para todos os poços quânticos. Esta banda foi associada à emissão de éxcitons ligados a doadores devido à presença de Mn intersticial no poço quântico. Nossos resultados mostram que o grau de polarização circular é bastante sensível à concentração do manganês e à largura do poço quântico. Paralelamente, investigamos as propriedades de transporte e óticas de diodos de tunelamento ressonante de dupla barreira (DTR) do tipo p-i-n AlAs/GaAs/AlAs com contato superior tipo-n constituído por uma camada magnética de Ga0,95Mn0,05As e um poço quântico de InGaAs entre o contato inferior tipo-n e poço quântico de GaAs. Estudamos também uma amostra referência crescida de modo similar sendo que a camada magnética foi substituída por uma camada de GaAs dopado com carbono. A polarização de spin nestas amostras foi investigada medindo as curvas características I(V), os espectros de eletroluminescência (EL) e fotoluminescência (PL) resolvida em polarização em função da voltagem aplicada e campo magnético aplicado paralelamente à corrente de tunelamento. Observamos nas curvas características I(V) de ambas as amostras evidências de picos ressonantes de buracos. As intensidades de EL e PL dos poços quânticos de GaAs e de InGaAs para ambas as amostras mostram uma clara correlação com as ressonâncias da curva característica I(V). Nossos resultados mostram que o grau de polarização dos poços quânticos de GaAs e InGaAs nas amostras contendo GaMnAs atinge valores superiores e são mais sensíveis à voltagem do que a amostra referência. Em particular, observamos um grau da polarização de até ~-80% para a emissão do poço quântico de GaAs no caso do DTR magnético em 15T e 2K. Na presença de luz, buracos fotocriados na região do contato não magnético são injetados ao longo da estrutura reduzindo consideravelmente o grau de polarização dos portadores no poço quântico.
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Propriedades estáticas e dinâmicas de portadores em heteroestruturas semicondutoras.Bittencourt, Antonio Carlos Rodrigues 30 October 2002 (has links)
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Previous issue date: 2002-10-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / We have studied the dynamic and the stationary properties of carriers in semiconductor
heterostructures submitted to electric fields AC and DC and to magnetic fields
within the effective-mass approximation based on model multiband k · p. The method
used to calculate the electronic structure uses the combination of techniques of finite differences
and the inverse power method. As example to test the efficiency of the method,
we have studied optical properties in multiple quantum wells of GaAs/AlGaAs containing
a delta-doping nipi structure. We have calculated the single pair electron-hole energy
recombination and we estimated critical temperatures where the interband optical transitions
changes its character from indirect to direct. We have also calculated the electronic
structure of holes in quantum wells of GaAs/Ga1−xAlxAs in the presence of longitudinal
magnetic and electric parallel fields as initial part of the study of the magnetotunneling
in double barrier. The resonant tunneling of the carriers in double barrier is investigated
using the formalisms based on the scatterring-matrix and on the finite difference
technique. The implicit method to simulate the time dependent transport properties
is obtained in terms of Magnus expansion for the evolution operator by using a factorization
based on the approach of Padé (M/M). This method has shown quite stable,
besides allowing high order of precision. We have calculate the quasi-energy, medium displacement,
transmission probability, AC Stark effect and tunneling time of the carriers
in a quantum well GaAs/Ga0,7Al0,3As submitted to an AC potential, both with k = 0
and k 6= 0. Our results have revealed that carriers present dynamics completely different
from each other depending strongly on the ratio between applied AC frequency ω and the
carrier localization frequency ωl = (E
~ ). The AC Stark effect has adiabatic type that is
inserted into the initial conditions. The quasi-energy of all carriers, except the ligth-hole
LH1 at k = 0, present a similar quasi-parabolic dependence with the intensity of the
field β = (eF0Lz
}ω ), as is observed in static cases. The degree of localization of the carriers
is investigated through the calculation of tunneling times. In general, states show time
localization induced by laser frequencies larger that ωl for many states with k = 0. For
k > 0 the inherent mixture among the states of the valence band produces an increase in
the transmission probability. The field tilted barrier of potential leads to quasi-energies
near to the border of the QW, favoring the escape of carriers from quantum well region
if compared to their time localization regimes. / Obs.: Devido a restrições dos caracteres especias, verifcar resumo em texto completo para download.
Estudamos as propriedades dinâmicas e estacionárias de portadores em heteroestruturas
semicondutoras submetidas a campos elétricos AC e DC e a campos magnéticos
DC na aproximação de massa efetiva e dentro do modelo multibandas k · p. O método
usado para calcular a estrutura eletrônica é baseado na técnica de diferenças finitas e
no método da potência inversa. Como exemplo para testar a eficiência do método, estudamos
propriedades ópticas em múltiplos poços quânticos (MQW) de GaAs/AlGaAs
contendo uma estrutura delta-doping nipi. Calculamos as energias de recombinação de
um par elétron-buraco, como função da temperatura, e estimamos as temperaturas críticas
onde as transições ópticas mudam de indireta para direta. Também calculamos
a estrutura eletrônica de buracos em poços quânticos de GaAs/Al0,35Ga0,65As na presença
de campos elétricos e magnéticos longitudinais, como parte inicial do estudo do
magneto-tunelamento em duplas barreiras. O tunelamento ressonante dos portadores
em duplas barreiras foi investigado usando os formalismos da matriz de espalhamento
e diferenças finitas. O método implícito para simular as propriedades de transporte
dependentes do tempo foi implementado baseado na expansão de Magnus para o operador
evolução e sua fatorização baseada na aproximação diagonal de Padé (M/M). Este
método tem se mostrado bastante estável, além de permitir altas ordens de precisão
(O2M+1). Calculamos as quase-energias, deslocamentos médios, probabilidades de transmissão,
efeito Stark AC e tempos de tunelamento dos vários portadores em um poço
quântico GaAs/Al0,3Ga0,7As submetido a um potencial AC, com k = 0. Nossos resultados
nos revelou uma dinâmica completamente distinta para cada tipo de portador que
depende fortemente das frequências ω e de localização ωl = E
~. O efeito Stark AC é do
tipo adiabático com as quase-energias apresentando uma dependência quase-parabólica
com a intensidade do campo β = eF0Lz
}ω . O grau de localização dos portadores é investigado
através do cálculo dos tempos de tunelamento. Para k 6= 0 a inerente mistura entre
os estados da banda de valência produz um aumento da probabilidade de transmissão
dos buracos, uma vez que suas quase-energias são muito maiores e seus movimentos ao
longo de z e planar estão acoplados. Isso favorece o escape dos buracos da região do
poço.
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Interação radiação-matéria em pontos quânticos semicondutores em nanocavidadesLima, William Júnio de 19 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Integrating solid-state qubits to photonic circuit can be a revolutionary ingredient for
quantum information processing and transportation of information. If on one hand solidstate
based qubits are a very promising candidate for the quantum computation unit,
photons, on the other hand, are the most reliable and fast way to transport information.
Making the junction of this two ingredients is highly desired. In this sense, semiconductor
quantum dots (QDs) in photonic crystals (PhC) provide a perfect environment for such
an integration, where waveguides can be used to connect qubits and detectors. In this
work, the light-matter interaction of a system composed of quantum dots embedded in
semiconductors nanocavities is studied in details using density matrix formalism in the
Lindblad form. In a first study, the effect of incoherent therms on the splitting of emission
spectrum of a single QD inside a PhC is analyzed and we found that the splitting observed
in the experiments can not translated very easily by polaritonic splitting. In other words,
the observed splitting is not the coherent coupling between exciton and photons. In another
work a quantum dot molecule inside a PhC is used and found that depending on the
symmetry (symmetric or anti-symmetric) the molecule state, the splitting in the emission
spectrum can be decreased (even zero depending on the choices of parameters) or enhanced
when compared to that of a single QD. In the last study the emission spectrum of a system
composed of an empty cavity coupled to another cavity with a single QD embedded is
investigated. Our results demonstrate that the emission spectra of a low quality factor
mode of the empty cavity can be used to monitor the quantum dot-cavity subsystem and
its interactions. / Integrar bits quânticos(qubits) de estado sólido em circuitos fotônicos pode ser um ingrediente revolucionário para processamento e transporte de informação quântica. Se por um lado qubits baseado s em estado sólido são candidatos muito promissores para serem a unidade básica de computação quântica, por outro, o uso de fótons é a maneira mais confiável e rápida para transportar informações. Fazer a junção destes dois ingredientes é altamente desejado. Neste sentido, pontos quânticos semicondutores (PQs) em cristais fotônicos formam um ambiente ideal para tal realização, onde guias de onda podem ser utilizados para fazer a ligação entre qubits e detectores. Com esta motivação, neste trabalho é estudada em detalhes a interação radiação-matéria de um sistema composto por PQs embutidos em nanocavidades semicondutoras. Em todos os estudos é usado o formalismo da matriz densidade na forma de Lindblad. Em um primeiro estudo, é analisado o efeito de termos incoerentes no splitting do espectro de emissão de um único PQ dentro de uma nanocavidade. Vê-se que splitting observado nos experimentos não se traduz de forma fácil para o splitting polar itônico. Em outras palavras, o splitting observado nos experimentos não é o acoplamento entre o éxciton e os fótons. Em outro estudo utiliza-se uma molécula de PQ dentro de uma nanocavidade. Observa-se que, dependendo da simetria do estado quântico da molécula de PQ(simétrico ou anti-simétrico), o splitting no espectro de emissão pode ser reduzido (chegando até mesmo a zero dependendo dos parâmetros) ou equivalente como splitting de um único PQ. Por fim, investiga-se o espectro de emissão de um sistema composto por uma cavidade vazia acoplada a outra cavidade contendo um único PQ. Os resultados demonstram que o espectro de emissão de um modo de uma cavidade vazia de baixo fator de qualidade pode ser usado para monitorar o subsistema cavidade com um único PQ e suas interações. / Doutor em Física
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