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Previous issue date: 2015-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In order to investigate optical and spin properties of GaBiAs / GaAs quantum
wells, we performed both photoluminescence and magneto-photoluminescence
spectroscopy measurements in three samples: 10 nm quantum wells with Bi
concentrations of 1%, 2% and 3%. The photoluminescence study was conducted as a
function of Bi concentration, temperature and excitation power. The results indicate that the effects associated with carrier localization by defects are expressive, especially for the 3% sample. The defects are incorporated into the solid due to growth conditions at low temperatures (315 °C), necessary to enable Bi incorporation into the GaAs matrix.They are also due to the different properties between the atoms, such as electronegativity and size. The magneto-luminescence results exibited high spin- splitting (8.4 meV to 15 T) and high excitonic g factor (9.6) for the 3% sample. It also showed a small diamagnetic shift (approximately 3 meV) for the three samples and moreover, it decreases with increasing Bi content. This suggests higher carrier
localization by defects, confirming previous results. Overall, the results show that such
materials are interesting and good candidates for spintronic applications. / Este trabalho tem como objetivo estudar as propriedades ópticas e de spin de
poços quânticos de GaBiAs/GaAs. Para isso, foram realizadas medidas de
espectroscopia de fotoluminescência e magneto-fotoluminescência em altos campos
magnéticos (B ≤ 15T). Em particular, foram estudadas três amostras de poços
quânticos de 10 nm de largura e com concentrações de 1%, 2% e 3% de Bi. O estudo
de fotoluminescência foi realizado em função da concentração de Bi, da temperatura e
da potência de excitação. Foi evidenciado que efeitos associados à localização de
portadores por defeitos são muito significativos, em especial para a amostra de 3%.
Os defeitos são incorporados à rede devido às condições de crescimento em baixas
temperaturas (315 oC), necessárias para que haja incorporação de Bi na matriz de
GaAs, e às diferentes propriedades entre os átomos. Nas medidas de magneto-
luminescência, foi encontrado um alto spin-splitting (8.4 meV para 15 T) e alto fator g
excitonico (9.6) para a amostra de 3%. Verificou-se também que deslocamento
diamagnético é pequeno (da ordem de 3 meV) para as três amostras e, além disso,
diminui com o aumento da concentração de Bi. Isso implica em uma maior localização
de portadores por defeitos, corroborando os resultados anteriormente encontrados. De
forma geral, os resultados obtidos mostraram que tais materiais são interessantes para
possíveis aplicações, em particular na área de spintrônica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7727 |
| Date | 04 August 2015 |
| Creators | Carvalho, Anne Rose Hermanson |
| Contributors | Gobato, Yara Galvão |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Física, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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