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Previous issue date: 2015-04-28 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / In this thesis, we have investigated optical and spin properties of semiconductor
nanostructures. Photoluminescence and magneto-photoluminescence measurements
were performed in high magnetic field (B ≤ 15T), in GaBiAs nanostructures and GaAs
/AlGaAs semiconductor devices. Particularly, we have studied: (i) GaBiAs layers, (ii)
GaBiAs/GaAs quantum wells (QW) (iii) standard GaAs / AlGaAs resonant tunneling
diodes (RTDs) and (iv) GaAs / AlGaAs RTDs containing quantum rings of InAs in the
QW.
We have investigated the effect of carrier localization by defects on the optical
and spin properties of GaBiAs layers and nanostructures. Our results evidence
important effects of carrier location by defects which was associate by small values of
magnetic shifts. This effect is probably due to the formation of clusters and by the Bi
composition variation on this type of alloy. It was also observed that the thermal
annealing treatment improves the optical quality of these systems and increases the
polarization degree which was associated to the reduction of spin relaxation times.
We have also investigated the optical properties, magneto-optical and of
transport in double barrier semiconductor heterostructures. Particularly, we have
investigated the optical and spin properties of two dimensional electron and hole gases
and the quantum well (QW). It was observe optical emission in the QW associate to the
criation of uncharged exciton and negative charge exciton. The two dimensional gases
acts as a spin polarize carriers injection in the QW, increasing thus the spin polarization
in this region. The experimental results indicated that this process is more efficient in
low voltage region. For high voltages region other processes, such as formation of tríons
and spin polarization loss during tunneling should result in a significant contribution to
the spin and polarization.
Furthermore, it was investigated the spin properties of double barrier diodes
containing InAs quantum rings in the center of the QW. It was observe that the degree
of circular polarization of the emission of the QRs strongly sensitive to the applied
voltage shows oscillation and besides one possible polarization oscillations tendency
with the increase of the magnetic field. / Nesta tese, investigamos as propriedades ópticas e de spin de nanoestruturas
semicondutoras. Foram realizadas medidas de fotoluminescência e magnetofotoluminescência
em altos campos magnéticos (B ≤ 15T), em nanoestruturas de
GaBiAs e em dispositivos semicondutores GaAs /AlGaAs . Em particular estudamos:
(i) filmes de GaBiAs , (ii) poços quânticos (QW) de GaBiAs/GaAs, (iii) e diodos de
tunelamento ressonante (DTR) convencionais de GaAs/AlGaAs e (iv) DTR de
GaAs/AlGaAs contendo anéis quânticos de InAs no centro do QW.
Investigamos os efeitos da localização de portadores por defeitos nas
propriedades ópticas e de spin de filmes e nanoestruturas de GaBiAs. Os resultados
evidenciam efeitos importantes de localização de portadores por defeitos que foi
associado a baixos valores do shift diamagnético. Este efeito é provavelmente devido à
formação de clusters e a variação de composição de Bi nesses tipos de ligas.
Observamos também que o tratamento térmico melhora a qualidade óptica destes
sistemas e aumenta o grau de polarização que é associado a redução de tempo de
relaxação de spin.
Também investigamos propriedades ópticas, magneto-ópticas e transporte em
heteroestruturas de dupla barreira. Particularmente, estudamos as propriedades ópticas e
de spin dos gases bidimensionais de elétron e de buraco e o poço quântico (QW). Foram
observadas emissões ópticas no QW associadas à formação de éxciton neutro e éxciton
negativamente carregado. O gás bidimensional atua como um injetor de portadores spin
polarizados no QW, aumentando assim o grau de polarização de spin nessa região. Os
resultados experimentais obtidos indicaram que este processo é mais eficiente em
regiões de baixas voltagens. Para regiões de altas voltagens outros processos, tais como
formação de tríons e perda de polarização de spin durante o tunelamento devem resultar
em uma contribuição importante na polarização e spin.
Além disso, foram investigadas as propriedades de spin de diodos de dupla
barreira contendo anéis quânticos de InAs no centro do QW. Foi observado que o grau
de polarização circular da emissão dos QRs é bastante sensível a voltagem aplicada,
apresentando oscilações e também uma possível tendência a oscilações da polarização
com o aumento do campo magnético aplicado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7270 |
| Date | 28 April 2015 |
| Creators | Gordo, Vanessa Orsi |
| 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/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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