Orientador: Fernando Cerdeira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Utilizamos diversas formas de espalhamento de luz para estudar estados quânticos de elétrons, buracos e fônons em microestruturas semicondutoras numa progressão de dimensionalidade cada vez mais reduzida, o que nos leva desde 3D até OD. A transição contínua 3D ® 2D foi observada nos estados...

Resumo: Utilizamos diversas formas de espalhamento de luz para estudar estados quânticos de elétrons, buracos e fônons em microestruturas semicondutoras numa progressão de dimensionalidade cada vez mais reduzida, o que nos leva desde 3D até OD. A transição contínua 3D ® 2D foi observada nos estados eletrônicos de superredes de InGaAs/GaAs sob efeito de um campo elétrico dc externo, onde os elétrons e buracos pesados foram progressivamente confinados com o aumento da intensidade do campo, enquanto que o buraco leve sempre apresentou comportamento 3D devido ao alinhamento aproximado de suas bandas nos dois lados da heterojunção InGaAs/GaAs. A progressão 2D ® 1D foi analisada através da anisotropia óptica na refletividade modulada de superredes de AlAs/GaAs ocasionada por interfaces corrugadas; à medida que o período da série de amostras decrescia, a corrugação tornava-se mais importante e induzia um confinamento lateral adicional (formação de fios). O passo final nD ® OD foi encontrado no Silício Poroso: como produto da corrosão eletroquímica do Si cristalino, o material poroso resultante apresentou-se composto de nanocristais de Si ( "pontos quânticos" ) pequenos o suficiente para alterar as propriedades vibracionais do silício, de forma que estes efeitos de confinamento OD traduziram-se claramente na forma de linha dos espectros de espalhamento Raman

Abstract: We performed several light-scattering measurements to study the quantum states of electrons, holes and phonons in semiconductor microstructures, reducing progressively the dimensionality of the system from 3D to OD. The continuous 3D ® 2D transition was observed on the electronic states of...

Abstract: We performed several light-scattering measurements to study the quantum states of electrons, holes and phonons in semiconductor microstructures, reducing progressively the dimensionality of the system from 3D to OD. The continuous 3D ® 2D transition was observed on the electronic states of InGaAs/GaAs superlattices as a function of an external dc electric field; electrons and heavy holes were progressively confined by the increasing field, while light holes exhibited 3D behaviour throughout, owing to the approximately aligned bands on both sides of the InGaAs/GaAs heterojunction. The 2D ® 1D progression was analyzed in corrugated (311) A1As/GaAs superlattices. Corrugation resulted in optical anisotropy in the modulated reflectivity spectrum of these materials. With increasing lateral confinement this anisotropy was seen to increase continuously in a fashion consistent with progressive 2D ® 1D confinement. The last step, nD ® OD, was found in Porous Silicon: as a product of the electrochemical corrosion of crystalline Si, the resulting porous material is composed of Si nanocrystallites (quantum dots), small enough to alter the Silicon vibrational properties so that these OD confinement effects show in appreciable modifications of the Raman spectra