Exploramos a magnetoresistência em super-redes periódicas de GaAs/AlGaAs com diferentes forças de desordem, produzida pela variação do potencial ou introduzida por rugosidades interfaciais. Nessas super-redes, dependendo da desordem, identificamos diferentes regimes de transporte quântico: os regimes de localização fraca, propagativo e difusivo, e o regime de localização forte, isolante. Nossos resultados sugerem diferentes mecanismos de defasagem da função de onda eletrônica nos limites da localização fraca e forte. A transição metal-isolante manifesta-se em correspondente modificação da interferência quântica, mostrando uma modificação na magnetoresistência quando passamos de sistemas metálicos para isolantes. Estudamos ainda a energia de acoplamento vertical nas super-redes, modificada pela variação da espessura do poço quântico, e isso revelou um significativo decréscimo do acoplamento com o aumento da desordem. Estudamos a coerência de elétrons em super-redes desordenadas GaAs/Al0,3Ga0,7As em função do acoplamento vertical entre as camadas. Dependendo da relação da energia de desordem com a energia de Fermi, identificamos um regime de transporte difusivo coerente ou incoerente. Através das medidas de magnetoresistência nos dois regimes, conseguimos obter a energia de acoplamento vertical, o comprimento de coerência vertical e o tempo de defasagem do elétron no plano das camadas. A comparação entre esses valores, nos permitiu investigar a influência da desordem na coerência das quasiparticulas. Por fim, investigamos também em super-redes intencionalmente desordenadas GaAs/AlxGaAs1-x, a influência da desordem anisotrópica na interferência quântica. No caso de uma desordem suficientemente forte, encontramos uma anisotropia do tempo de defasagem eletrônico, que se mostrou menor na direção da desordem. Os efeitos de anisotropia foram mais fortes no regime de transporte isolante que no regime metálico. Verificamos também a relação de escala para o campo magnético nas correções de magnetoresistência. / The magnetoresistance was explored in GaAs/AlGaAs superlattices with different strengths of disorder produced either by random variation of the well thickness or by interface roughness. Depending on the disorder strength, three different regimes of the quantum transport were distinguished: the regimes of weak localization identified as the regimes of propagative and diffusive Fermi surfaces and strongly localized insulating regime. Our results imply different dephasing mechanisms in the weak and strong localization limits, which indicates the quantum inference across metal-to-insulator transition by modification of magetoresistance. The vertical coupling energies in the superlattices determined with the random variation of the well thicknesses revealed a significant decrease with increasing disorder strength. The crossover form interlayer coherent to interlayer incoherent transport was studied in intentionally disordered GaAs/Al0,3Ga0,7As as a function of the vertical interlayer coupling. Depending on the relation of the disorder energy and Fermi energy, the coherent and incoherent diffusive transport regimes were distinguished. The vertical coupling energy, the vertical coherence length, and the in-plane phase-breaking time were obtained by magnetoresistance measurements in the coherent and incoherent regimes. Comparing these values, we investigated the influence of disorder on the quasiparticles coherence. Moreover, the influence of anisotropic disorder on quantum interference was studied in the intentionally disordered GaAs/AlxGaAs1-x superlattices. In case of sufficiently strong disorder the quantum interference exhibited a structural dependence resulting in the anisotropy of the phase-breaking time, which was found shorter in the direction of the disorder. The anisotropy effects were shown stronger in the insulating transport regime than in the metallic one. In this study, we prove the effects of anisotropy of the weak-field magnetoresistance by scaling magnetic field relation.

Exploramos a magnetoresistência em super-redes periódicas de GaAs/AlGaAs com diferentes forças de desordem, produzida pela variação do potencial ou introduzida por rugosidades interfaciais. Nessas super-redes, dependendo da desordem, identificamos diferentes regimes de transporte quântico: os regimes de localização fraca, propagativo e difusivo, e o regime de localização forte, isolante. Nossos resultados sugerem diferentes mecanismos de defasagem da função de onda eletrônica nos limites da localização fraca e forte. A transição metal-isolante manifesta-se em correspondente modificação da interferência quântica, mostrando uma modificação na magnetoresistência quando passamos de sistemas metálicos para isolantes. Estudamos ainda a energia de acoplamento vertical nas super-redes, modificada pela variação da espessura do poço quântico, e isso revelou um significativo decréscimo do acoplamento com o aumento da desordem. Estudamos a coerência de elétrons em super-redes desordenadas GaAs/Al0,3Ga0,7As em função do acoplamento vertical entre as camadas. Dependendo da relação da energia de desordem com a energia de Fermi, identificamos um regime de transporte difusivo coerente ou incoerente. Através das medidas de magnetoresistência nos dois regimes, conseguimos obter a energia de acoplamento vertical, o comprimento de coerência vertical e o tempo de defasagem do elétron no plano das camadas. A comparação entre esses valores, nos permitiu investigar a influência da desordem na coerência das quasiparticulas. Por fim, investigamos também em super-redes intencionalmente desordenadas GaAs/AlxGaAs1-x, a influência da desordem anisotrópica na interferência quântica. No caso de uma desordem suficientemente forte, encontramos uma anisotropia do tempo de defasagem eletrônico, que se mostrou menor na direção da desordem. Os efeitos de anisotropia foram mais fortes no regime de transporte isolante que no regime metálico. Verificamos também a relação de escala para o campo magnético nas correções de magnetoresistência. / The magnetoresistance was explored in GaAs/AlGaAs superlattices with different strengths of disorder produced either by random variation of the well thickness or by interface roughness. Depending on the disorder strength, three different regimes of the quantum transport were distinguished: the regimes of weak localization identified as the regimes of propagative and diffusive Fermi surfaces and strongly localized insulating regime. Our results imply different dephasing mechanisms in the weak and strong localization limits, which indicates the quantum inference across metal-to-insulator transition by modification of magetoresistance. The vertical coupling energies in the superlattices determined with the random variation of the well thicknesses revealed a significant decrease with increasing disorder strength. The crossover form interlayer coherent to interlayer incoherent transport was studied in intentionally disordered GaAs/Al0,3Ga0,7As as a function of the vertical interlayer coupling. Depending on the relation of the disorder energy and Fermi energy, the coherent and incoherent diffusive transport regimes were distinguished. The vertical coupling energy, the vertical coherence length, and the in-plane phase-breaking time were obtained by magnetoresistance measurements in the coherent and incoherent regimes. Comparing these values, we investigated the influence of disorder on the quasiparticles coherence. Moreover, the influence of anisotropic disorder on quantum interference was studied in the intentionally disordered GaAs/AlxGaAs1-x superlattices. In case of sufficiently strong disorder the quantum interference exhibited a structural dependence resulting in the anisotropy of the phase-breaking time, which was found shorter in the direction of the disorder. The anisotropy effects were shown stronger in the insulating transport regime than in the metallic one. In this study, we prove the effects of anisotropy of the weak-field magnetoresistance by scaling magnetic field relation.

Orientador: Luiz Antonio de Oliveira Nunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T03:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValenzuelaBell_MariaJose_D.pdf: 2482925 bytes, checksum: c7c2ac2e9f1c918193c474c99a560bdc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho foi realizada a caracterização óptica de super-redes de GaAs com dopagem delta de Si, por técnicas de espectroscopia óptica tais como fotoluminescência (PL), fotoluminescência de excitação (PLE), fotoluminescêcnia resolvida no tempo, espectroscopia Raman, fotorefletância (PR) e fotorefletância resolvida no tempo. Neste tipo de super-redes, a estrutura eletrônica é tal que os elétrons ficam confinados na direção de crescimento em minibandas na banda de condução e apresentam características quase bi e tridimensionais. Foram determinadas as transições interbanda diretas e indiretas no espaço real, e seus respectivos tempos de recombinação, através da técnica de fotoluminescência resolvida no tempo. Comparações dos resultados experimentais com o cálculo das respectivas estruturas eletrônicas das amostras mostraram bom acordo. Também foi estudado um processo de interferência entre excitações eletrônicas de partícula independente e fônons LO, que resulta em formas de linha assimétricas do tipo Fano. Mostra-se que a contribuição vibracional para o processo é fortemente dependente da orientação relativa do GaAs em relação a direção das polarizações da luz incidente e espalhada. Na orientação particular em que a contribuição do fônon LO é nula observou-se uma anti-ressonância, característica da ressonância de Fano. O estudo da ressonância de Fano à temperatura ambiente mostrou que há uma contribuição indesejada para o espalhamento Raman vindo da região da superfície, na qual ocorre transferência de carga entre o primeiro poço de potencial delta e os estados de superfície. Assim, forma-se um campo elétrico (responsável pela formação de uma camada de depleção de cargas na região próxima aà superfície) que foi estudado via fotorefletância e fotorefletância resolvida no tempo. Esta última mostrou que o tempo de resposta da fotorefletância é extremamente sensível ao efeito fotovoltáico. Com isso, foi possível estudar a redução do campo elétrico com a injeção de pares elétron-buraco fotoinduzidos. Porém, há um aparente comportamento de saturação do efeito fotovoltáico, o que resulta em reduções pequenas do campo elétrico / Abstract: We performed the GaAs Si delta doped superlattices optical characterization, using spectroscopic techniques as photoluminescence, photoluminescence sxcitation, time resolved photoluminescence, Raman scattering and time resolved photorefletance. Their electronic structure is such that the electron gas is confined in minibands along the growth direction and present 2D and 3D properties depending on the superlattice period. Interband transitions and their respective recombination times were experimentally determined, by time resolved photoluminescence. Results obtained are in good agreement with the calculated electronic structure. In addition, it was studied the coupling between single particle electronic excitations and LO phonons, which results in asymmetric Fano-like lineshapes. It is shown that vibracional contribution depends strongly on the crystaline axis orientation relative to the incident and scattered light polarization directions. The Fano-like resonance was performed in the backscattering Raman geometry, at room temperature. The spectra showed another contribution from the depletion region at the surface, due to the charge transfer from the first delta doped layer and the surface states. As a consequence, there is a surface electric field, which was studied via photoreflectance and time resolved photoreflectance. Our intention was studied via photoreflectance and time resolved photoreflectance. Our intention was to eliminate the electric field by light injection of electron-hole pairs (photovoltaic effect). It is shown that photoreflectance response time is very to the photovoltaic effect. However, the surface electric field suppression was frustrated due to the observed saturation behavior of the photovoltaic effect as light intensity is increased. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

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

Submitted by MARCEL MIYAMURA BONILHA null (marcelmb@gmail.com) on 2016-09-08T10:39:53Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-09T12:47:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bonilha_mm_me_bauru.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-09T12:47:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bonilha_mm_me_bauru.pdf: 4946368 bytes, checksum: 4675d9707acb564334a7be7744822ddf (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Heteroestruturas que combinam camadas supercondutoras (SC) com ferromagnéticas (FM), e, em alguns casos, ainda com camadas isolantes (I) entre as primeiras, possuem propriedades que não são observadas para os filmes isolados devido a interação entre elas. Este trabalho busca contribuir para a elucidação das propriedades de super-redes do tipo SC/I/FM feitas por PLD (Pulsed Laser Deposition), utilizando o YBa2Cu3O7-δ (YBCO) como supercondutor, o La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO) como ferromagneto e o PrBa2Cu3O6+δ (PBCO), o SrTiO3 (STO) e o CeO2 (CEO) como isolantes. A sequência utilizada foi (YBCO20nm/Idi/LCMO20nm)x20, e as espessuras do isolante PBCO foram de 0,5, 2, 4, 8 e 20nm, e de 2nm para o STO e para o CEO. Também foi analisada uma amostra com a inversão da ordem de deposição do supercondutor e ferromagneto. As análises de difração de raios X confirmaram o crescimento preferencial na direção 00ℓ e parâmetros de rede comparáveis com os valores encontrados na literatura para o YBCO. A microscopia eletrônica de varredura evidenciou poros na superfície do filme de LCMO e crescimento extra de cristais na superfície do filme de YBCO. As análises de AFM mostraram que a textura da superfície depende da espessura e da natureza do isolante assim como a distribuição de cargas observada por EFM. Medidas elétricas realizadas pelo método de Quatro Pontas comprovou temperatura crítica em torno de 90K, e somente para a amostra com 20nm de PBCO foi notado grande distinção do comportamento da resistividade ao longo do aquecimento a partir de 25K com a aplicação de campo magnético de 0,8T, o que pode indicar uma interação diferenciada entre as camadas de LCMO e YBCO nesta configuração. Pequenos picos de magnetorresistência foram observados sempre próximos da transição supercondutora. A intensidade e sinal do pico sofreram algumas variações com a direção do campo. / Heterostructures that combine superconducting (SC) layers with ferromagnetic (FM) layers, and in, some cases, with insulating (I) layers between the first ones, have properties that are not observed in single layers due the interaction between them. This work aims to contribute for elucidation of properties of SC/I/FM superlattices made by PLD deposition, using YBa2Cu3O7-δ (YBCO) as superconductor, La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO) as ferromagnetic and PrBa2Cu3O6+δ (PBCO), SrTiO3 (STO) and CeO2 (CEO) as insulator materials. The used sequence was (YBCO20nm/Idi/LCMO20nm)x20, and the thicknesses of the insulating PBCO were 0.5, 2, 4, 8 and 20nm, and 2nm for STO and CEO. It was also analyzed a sample with inverted deposition order of superconductor and ferromagnetic. The analysis of X-ray diffraction confirmed the preferential growth toward 00ℓ and network parameters comparable to the values found in the literature for the YBCO. The scanning electron microscopy showed pores on the surface of LCMO film and extra crystal growth on the surface of the YBCO film. The AFM analyzes showed that the surface texture depends on the thickness and nature of the insulation as well as the charge distribution observed by EFM. Electrical measurements made by Four Probe method proved critical temperature around 90K, and only for the sample with 20nm PBCO has been noted large distinction of the resistivity behavior over heating from 25K with the application of magnetic field of 0.8T, which may indicate a different interaction between the layers of YBCO and LCMO for this configuration. Small magnetoresistance peaks were observed always close to the superconducting transition. The intensity and peak signal underwent some changes with the direction of the applied field.

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

Neste trabalho apresentamos um estudo sistemático das propriedades ópticas e estruturais de super-redes de pontos quânticos auto-organizados de lnAs. As superredes foram crescidas por epitaxia de feixes moleculares sobre substratos de GaAs orientados na direção (100) com diferentes números de camadas de pontos quânticos e diferentes valores do espaçamento entre elas. As propriedades estruturais das super-redes foram observadas em seção transversal por microscopia eletrônica de transmissão convencional e de alta resolução. Os resultados permitem determinar a evolução da altura, do diâmetro e da densidade dos pontos quânticos em função da modificação da espessura da camada de espaçamento. Também observamos que pontos quânticos empilhados muito próximos tendem a relaxar através da formação de defeitos estruturais identificados como micromaclas. As propriedades ópticas foram investigadas por meio de fotoluminescência a baixa temperatura, bem como variando-se a potência de excitação e a temperatura da amostra. Reportamos um novo comportamento da posição do pico de fotoluminescência com a redução da espessura da camada de espaçamento. Interpretamos este comportamento em termos de modificação do tamanho dos pontos quânticos, acoplamento eletrônico, relaxamento parcial da tensão e formação de centros de recombinação não-radiativa. Usando essas interpretações, calculamos os espectros de fotoluminescência das super-redes, que ajustam muito bem os dados experimentais. As interpretações propostas são também sustentadas pela influência da espessura da camada de espaçamento na intensidade integrada de fotoluminescência e nas energias de ativação / In this work we present a comprehensive and systematic study of the optical and structural properties of self-organized InAs quantum dots superlattices. The superlattices were grown by molecular beam epitaxy on GaAs (100) substrates with different number of quantum dot layers and different thicknesses between these layers. Their structural properties have been observed by conventional and highresolution cross-sectional transmission electron microscopy. The results allow us to sketch the evolution of the dot height, diameter and density when the spacer layer thickness is modified in a wide range. We also observe that closely stacked quantum dots tend to relax through the formation of structural defects identified as microtwins. The optical properties have been investigated by means of conventional, power dependent- and temperature dependent photoluminescence. We report for the first time on an unusual behavior of the photoluminescence peak position when the spacer layer thickness is reduced. We interpret this behavior in terms of quantum dot size modification, electronic coupling, partial strain relaxation and non-radiative recombination centers formation. Using these interpretations, we then produce simulated photoluminescence spectra that fit very well the experimental data. These interpretations are further supported by the spacer layer thickness influence upon photoluminescence integrated intensity and activation energies.

Neste trabalho usamos a teoria de Thomas-Fermi para estudar as propriedades eletrônicas de semicondutores planarmente dopados, ou delta-dopados, com densidade de dopantes de moderada a alta. O principal objetivo do trabalho é a verificação de que esta teoria apresenta muito bons resultados com os do método auto-consistente na aproximação de Hartree quando aplicada a este tipo de problema. Verificamos que muitas situações físicas relacionadas a semicondutores delta-dopados podem ser descritas de uma maneira simples e com muito bons resultados. Estudamos o problema de um poço isolado e o problema da super-rede, comparando os resultados de Thomas-Fermi e Hartree. / In this work we have used the Thomas-Fermi theory to study the electronic properties of planar doped semiconductors, or delta-doping, with a moderate to high density of dopants. The main aim of this work is to verify that this theory gives very good results when compared with the self-consistent method in the Hartree aproximation. We have checked that many physical situations related to delta-doping can be described in a simple manner and also with very good results. We have studied the single delta problem and the superlattice problem and we have compared the Thomas-Fermi´s and Hartree´s results.

Energias de ligação do estado fundamental de doadores rasos em super-redes são consideradas teoricamente com o auxílio de um procedimento variacional que leva em conta a mistura do contínuo de estados da minibanda à qual o mesmo está associado. Os cálculos são realizados para um grande número de parâmetros de super-rede e qualquer posição da impureza na mesma. É mostrado que a dependência da energia de ligação com os vários parâmetros envolvidos pode ser completamente explicada em termos de um modelo simples unidimensional (tight-binding) onde a largura da respectiva minibanda de condução e a energia de ligação no Limite de poço isolado são os únicos parâmetros relevantes. A extrema concordância quantitativa entre as energias de ligação derivadas deste modelo e as obtidas pelo método variacional mais rigoroso vem enfatizar o papel fundamental desempenhado pela largura de minibanda com o único parâmetro relevante ao se levar em conta os efeitos de tunelamento existentes nas super-redes. / A variational procedure which takes into account the mixing of a continuum of subband states has been used to investigate the binding energies of shallow donors in superlattices. The calculations where performed for a wide range of superlattices parameters and impurity positions. It is shown that the dependence of the binding energy upon the various superlattice parameters can be completely explained in terms of a simple onedimensional tight-binding model where the bandwidth of the respective conduction subband and the binding energy in the isolated quantum well are the only relevant parameters. The quantitative overall agreement between the binding energies derived from this model and those found variationally is excellent and emphasizes the fundamental role played by the bandwidth as the only relevant parameter accounting for the tunneling effects.

Neste trabalho apresentamos um cálculo teórico para o espalhamento Raman eletrônico via flutuações de densidade de spin de uma super-rede &#948-dopada de GaAs. A estrutura eletrônica da super-rede é determinada utilizando-se a teoria do funcional densidade dentro da aproximação de densidade local. O cálculo da seção de choque revela que sob condições de extrema ressonância existe uma forte dependência das formas de linha com a freqüência de excitação indicando a coexistência de um gás bi e tri-dimensional de elétrons nesta estrutura. Os resultados obtidos mostram excelente acordo entre teoria e experimento. / In this work we theoretically investigate the electronic Raman scattering by spin density fluctuations in periodically &#948-doped GaAs. The electronic structure of the superlattice is determined using density functional theory within the local-density-functional approximation. The calculation of the cross section reveals a strong dependence of the line shape on the exciting frequency under conditions of extreme resonance, which indicates the coexistence of a two and three-dimensional electron gas. The results show an excellent agreement between theory and experiment.