Resumo: Os materiais bidimensionais se tornaram uma grande área de estudo, principalmente desde a descoberta de propriedades como a supercondutividade do grafeno. Dentre esses materiais, temos os dicalcogenetos de metais de transição (DMT), que são materiais semicondutores que quando em uma única camada apresentam bandgap direto. Desta forma, monocamadas de DMTs são ótimos emissores de luz e podem ser utilizado como emissores de fótons únicos, podendo assim, serem integrados a dispositivos fotônicos de forma muito mais simples, além de ocuparem menos espaço, do que os semicondutores de gap direto convencionais, como os III-IV (GaAs). Este trabalho apresenta o processo de produção e caracterização de heteroestruturas de dicalcogenetos de metais de transição de MoS2 e WSe2 através das interações de van der Waals para futuras integrações em dispositivos fotônicos. Para verificar sua eficiência em dispositivos fotônicos, também foram produzidas simulações do tipo Finite element method (FEM) modal e Finite-difference time-domain method (FDTD) para diferentes tipos de guias de onda retangulares com o intuito de investigar seus respectivos modos guiados e também o acoplamento da fotoluminescência emitida por essas fontes. As simulações apresentaram ótimos resultados, principalmente para as guias de onda Ridge e Horizontal Slot, o qual obtiveram acoplamento maior do que 90% para vários valores de largura e altura da guia de onda, ou seja, proporcionando o mesmo acoplamento para erros de medida no processo de produção das guias de onda Ver menos

Abstract: Two-dimensional materials have become a major area of study, especially since the discovery of properties such as the superconductivity of graphene. Among these materials, we have transition metal dichalcogenides (TMD), which are semiconductor materials that, when in a single layer, present direct bandgap. In this way, monolayers of TMDs are excellent light emitters and can be used as single photon emitters, thus being able to be integrated into photonic devices in a much simpler way, in addition to taking up less space than conventional direct gap semiconductors, such as III-IV (GaAs). This work presents the process of production and characterization of transition metal dichalcogenide heterostructures of MoS2 and WSe2 through van der Waals interactions for future integration into photonic devices. To verify their efficiency in photonic devices, simulations of the type modal Finite element method (FEM) and Finite-difference time-domain method (FDTD) were also produced for different types of rectangular waveguides with the aim of investigating their respective guided modes and also the coupling of photoluminescence by these sources. The simulations showed excellent results, mainly for the Ridge and Horizontal Slot waveguides, which obtained coupling greater than 90% for various values ??of waveguide width and height, that is, providing the same coupling for measurement errors in the waveguide production process Ver menos