Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz

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

Resumo: Nesta dissertação serão apresentados os resultados das experiências de espectroscopia diferencial de transmissão resolvida no tempo em amostras de vidros dopados com semicondutor de CdSSe e CdTe. No primeiro tipo de amostras estudamos as mudanças induzidas no espectro de absorção das...

Resumo: Nesta dissertação serão apresentados os resultados das experiências de espectroscopia diferencial de transmissão resolvida no tempo em amostras de vidros dopados com semicondutor de CdSSe e CdTe. No primeiro tipo de amostras estudamos as mudanças induzidas no espectro de absorção das amostras quando elas são excitadas por um pulso óptico com duração de 60 fs na região acima e abaixo do "gap". No primeiro caso, as alterações do espectro de absorção são causadas por uma não-linearidade relacionada ao efeito de preenchimento de banda e o tempo de resposta é determinado pelo tempo de recombinação dos életrons fotoexcitados. Para a excitação na região de transparência da amostra observmos que o efeito não-linear responsável pelas mudanças é o efeito Stark óptico e a sua resposta é instantânea, isto é, ela dura essencialmente enquanto a excitação está presente. Para a amostra de CdTe, que apresenta efeitos de confinamento quântico sobre os portadores fotoexcitados, observamos a ocorrência da saturação da absorção de uma região do seu espectro de absorção. O efeito correspondente a esse tipo de alteração é conhecido por "hole burning". A dinâmica de relaxação dos portadores fotoexcitados, é inicialmente dominada pela relaxação dos buracos na banda de valência. Esse processo de relaxação ocorre num intervalo de tempo menor do que 100 fs. Posteriormente, a saturação da transição 1S-1S observada se recupera totalmente em menos de 500 fs, possivelmente devido à relaxação dos portadores através de estados de armadilha associados à ligações soltas ("dangling bonds") na interface vidro-semicondutor e/ou defeitos

Abstract: In this thesis the results of time resolved differential transmission spectroscopy in CdSSe and CdTe semiconductor-doped glasses are presented. In the first type of sample we have studied the induced changes in their absorption spectrum when they are excited by 60 fs optical pulses in the...

Abstract: In this thesis the results of time resolved differential transmission spectroscopy in CdSSe and CdTe semiconductor-doped glasses are presented. In the first type of sample we have studied the induced changes in their absorption spectrum when they are excited by 60 fs optical pulses in the region below and above the gap. In the first situation, the spectral absorption changes are due to a nonlineaity related to band filling effect and the time response is determined by the photoexcited electron recombination. For excitation in the transparency region of the sample, we have observed that the nonlinear effect responsible for the changes, we have observed that the nonlinear effect responsible for the changes is the optical Stark effect and its time response is instantaneous, that is, it lasts as long as the excitation is present. For the CdTe sample, which exhibit quantum confinement effects on the photoexcited carriers, we have observed the occurrence of hole burning effects on the absorption spectrum. The relaxation dynamics of the photoexcited carriers is initially dominated by hole relaxation in the valence band. This relaxation process occurs within a time interval shorter than 100 fs. Later on, the observed bleaching of the 1S-1S transition recovers totally in less than 500 fs due to relaxation of the carriers through traps states associated to dangling bonds at the glass-semiconductor interface and/or defects