Resumo: Neste trabalho realizamos um estudo sobre a influência da espessura nominal do poço quântico de InP nas propriedades ótica e estrutural de pontos quânticos de InP crescidos sobre InGaP. Foram utilizadas técnicas de espectroscopia ótica como fotoluminescência (PL), microfotoluminescência (?-PL) e fotoluminescência de excitação (PLE), assim como técnicas de caracterização estrutural Reflection High Energy Electron Diffraction (RHEED) e Atomic Force Microscopy (AFM). As questões envolvidas na evolução de um crescimento bidimensional para um tridimensional são investigadas em amostras crescidas pela técnica de Chemical Beam Epitaxy (CBE), utilizando-se o método Stranski-Krastanov de crescimento. Os resultados dessa investigação mostraram que as propriedades ótica e estrutural são fortemente correlacionadas e dependentes da espessura nominal do poço quântico de InP. Por AFM foi possível observar a formação de pontos quânticos a partir da rugosidade superficial do InP. Com o incremento na espessura nominal do poço quântico de InP o sistema evolui para uma configuração bimodal de ilhas pseudomórficas e com forma de tronco de pirâmide, formando assim duas famílias. A transição entre estas famílias se dá com o facetamento das ilhas pseudomórficas a partir de um volume crítico VC de cada ilha. O ponto em que essa transição ocorre pode ser determinado com o aparecimento de estruturas tipo chevron no padrão de difração do RHEED. Ficou claro que a transição de um crescimento bi para tridimensional não é abrupta, mas sim contínua. Foi encontrado também, um comportamento autolimitante para o raio desses pontos quânticos. A rica evolução do crescimento epitaxial de pontos quânticos de InP, observada pelas técnicas estruturais, pôde ser acompanhada também pelas técnicas óticas. A correlação dos dados estrutural e ótico confirmou uma evolução contínua de um crescimento 2D para um 3D com a coexistência destes dois modos de crescimento durante um certo intervalo de espessura do poço quântico de InP. Mostramos assim, que uma transição de fase de primeira ordem, comumente utilizada para descrever a transição entre os crescimentos bi e tridimensional, não descreve corretamente o crescimento epitaxial de pontos quânticos de InP/InGaP pelo método Stranski-Krastanov Ver menos

Abstract: In this work we study the influence of the thickness of InP quantum well on the optical and structural properties of the InP quantum dots that were grown on the InGaP barrier. For this study we have used optical spectroscopy techniques such as Photoluminescence (PL), Micro-Photoluminescence (?-PL), Excitation Photoluminescence (PLE); as well as structural characterization techniques such as Reflection High Energy Electron Diffraction (RHEED) and Atomic Force Microscopy (AFM). The evolution of the bi-dimensional to tri-dimensional growth was investigated in the InP/InGaP samples grown by Stranski-Krastanov method in a Chemical Beam Epitaxy Reactor (CBE). The results show that the optical and structural properties are strongly correlated and depend of the InP thickness. Through the AFM technique was possible to observe the formation of quantum dots from the surface rougeness of the InP layer. By increasing the nominal thickness of the InP quantum well, the system evolves to a bimodal configuration, one of pseudomorfic islands, and other, of truncated pyramidal shapes, thus creating two structure families. The transition between these two families occurs with the facing of these pseudomorfic islands after a Vc critical volume is reached. The point where the transition occurs can be determined by the appearance of structures chevron like in the RHEED diffraction pattern. It became clear that the transition from the bi-dimensional to tri-dimensional growth is not abrupt, but continuous. The rich evolution of the epitaxial growth of the InP quantum dots, observed through the structural techniques, was also able to be followed through the optical techniques. The correlation between the structural and optical data confirmed a continuous evolution of the growth process of the quantum dots, with the coexistence of the two modes of growth, during a certain thickness interval of the InP. We thus demonstrate that a first order phase transition, used commonly to describe the transition between the bi and tri-dimensional growths, does not describe correctly the growth of the InP/InGaP quantum dots by Stranki-Krastanov method Ver menos