[pt] Nesta tese estudamos estruturas de poucos quânticos
múltiplos (MQW) com dopagens delta de Si dentro dos poços
quânticos de GaAs e de C nas barreiras de AlGaAs (nipi).
Esta estrutura foi proposta anteriormente por W. Batty e D.
W. E. Allsopp como uma alternativa para maximizar o
deslocamento Stark e melhorar o desempenho de moduladores
de amplitude por eletroabsorção.As amostras foram crescidas
pela técnica de MOCVD, utilizando respectivamente
como fontes de Si e C, a silana (SiH4)e o tetrabrometo
decarbono(CBr4). Em particular,a dopagem de C em AlGaAs foi
cuidadosamente estudada uma vez que seu controle é
mais difícil de ser obtido. Apesar de pouca flexibilidade
nas condições de crescimento, em particular na razão entre
os fluxos dos elementos V e III, foi possível controlar o
nível de dopagem de C nas camadas de AlGaAs.
As estruturas nipi foram estudadas em detalhe para avaliar
seu potencial na aplicação em moduladores ópticos.
Observamos que o balanço necessário entre os níveis de
dopagem n e p não é trivial de ser alcançado devido µ a
presença de armadilhas de buracos nas interfaces
AlGaAs=GaAs cuja população depende da concentração da
dopagem no pouco de GaAs.Medidas de fotoluminescência (PL),
reforçadas por cálculos teóricos, mostraram que uma
transição espacialmente indireta envolvendo elétrons no
pouco quântico de GaAs e buracos na barreira de AlGaAs
ocorre, para baixas temperaturas, em energias abaixo
do gap do pouco quântico. A temperatura ambiente esta
transição não foi observada e a emissão óptica medida
ocorre essencialmente na mesma energia observada em uma
estrutura equivalente porém, sem dopagem delta. Estes
resultados levaram a conclusão de que problemas de perdas
por inserção no modulador, decorrentes de absorção por
níveis no gap,não ocorrerão uma vez que, a temperatura
ambiente, não existem níveis de energia abaixo da
transição ao fundamental do pouco quântico. / [en] In this thesis we have studied multiple quantum well
structures with Si delta doping inside the GaAs quantum
wells and C delta doping in the AlGaAs barriers (nipi).
This structure was proposed by W. Batty and D. W. E. Allsopp
as an alternativeto maximize the Stark shift and
improve the performance of electroabsorption amplitude
modulators.The samples were grown by the MOCVD technique,
using respectively as Si and C sources, silane (SiH4) and
carbon tetrabromide (CBr4). Particularly, the C doping of
AlGaAs was carefully studied because of the difficulties in
controlling the C incorporation.Despite the little
flexibility in the growth conditions, in particular in the
V to III fluxes ratio, it was possible to control the C
doping level in the AlGaAs layers.The nipi structures were
studied in detail to evaluate their potential for use in the
fabrication of optical modulators. It has been observed
that the required balance between n and p type doping
levels is not trivial to be achieved due to the presence of
interface hole traps whose population depends on the GaAs
quantum well doping concentration.Photoluminescence
measurements, supported by calculations, point out that an
spatially indirect transition which involves electrons in
the GaAs quantum well and holes in the AlGaAs barrier
occurs, at low temperatures, at energies below the gap of
the quantum well. At room temperature this transition has
not been observed and the measured optical emission occurs
at essentially the same energy as that of an equivalent
undoped structure. These results led to the conclusion that
insertion losses problems will not occur due to absorption
below the gap since, at room temperature, there are no
energy levels below the quantum well fundamental transition
energy.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2195 |
| Date | 18 December 2001 |
| Creators | CHRISTIANA VILLAS-BOAS TRIBUZY |
| Contributors | PATRICIA LUSTOZA DE SOUZA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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