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Type: TESE
Title: Caracterização óptica de pontos quânticos de CdTe em matriz vítrea
Author: Redigolo, Marcela Leal
Advisor: Cruz, Carlos Henrique de Brito, 1956-
Abstract: Resumo: Nos últimos anos, os efeitos de confinamento quântico em nanocristais semicondutores têm atraído um interesse significante devido as suas novas propriedades ópticas e também o grande potencial para aplicações em dispositivos fotônicos. Nesta dissertação, nós estudamos as propriedades ópticas, dependentes da distribuição de tamanhos, de nanocristais semicondutores (ou pontos quânticos) em matriz vítrea. Discutimos os efeitos de confinamento quântico destes nanocristais através de medidas ópticas como absorção, fotoluminescência(PL) e fotoluminescência de excitação (PLE), em função da temperatura da amostra. Os espécimes estudados são pontos quânticos de Telureto de Cádmio(CdTe), crescidos através de processos de tratamento térmico. Os resultados experimentais para os espectros de absorção são comparados ao espectros calculados considerando as transições de energia de um modelo esférico k-p. O alargamento inomogêneo, devido à distribuição de tamanhos dos pontos quânticos, e o alargamento homogêneo, devido principalmente à interação elétron-fônon, também foram considerados nos cálculos. Comparando os espectros medidos e calculados os resultados mostram que o alargamento homogêneo aumenta à medida que diminui o raio do nanocristal, indicando um aumento da interação elétron-fõnon para pontos quânticos menores. As amostras apresentam distribuições de tamanho bem estreitas, com desvio padrão de 5,8 %. As medidas de fotoluminescência de excitação foram comparadas aos espectros de absorção e também analisadas a partir do mesmo modelo k-p. Para o PLE, a comparação com os espectros teóricos não é tão eficiente para explicar os dados experimentais. Comparando o PLE e a absorção aos resultados obtidos das medidas de fotoluminescência, observamos um deslocamento do tipo Stokes, que também é analisado. Medidas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e microscopias ópticas de campo longínquo ou campo próximo, foram realizadas para tentar extrair informações de um único ponto quântico. Uma análise direta da distribuição de tamanhos indica uma distribuição maior do que o valor obtido pelos espectros de absorção. As microscopias ópticas nos permitiram o estudo de alguns efeitos como o foto-escurecimento e o photoblinkíng para estas amostras

Abstract: Quanturn confinement effects in semiconductor nanoerystais have attracted a significant amount of interest in the last few years, because of their new optical properties and aiso because of their potential for optical device applications. ln this thesis the size-dependent optical properties of nanometer-scale semiconductor crystallites (or quantum dots) in doped glasses are investigated. We discuss the confinement effects of these nanocrystais under absorption, photoluminescence and photoluminescence exeitation (PLE) spectroscopies, as afunction of the sample temperature. The specimens studied are Cadmium Teiluride (CdTe) quantum dots grown by processes of heat treatment. The experimental results for the optical absorption spectra are compared with the calculated ones considering the transition energies from a spherical k-p model. The inhomogeneous broadening due to the quantum dot size distribution and the homogeneous broadening due mainiy to electron-phonon interactions have also been considerei. The results for the comparison show that the homogeneous width increases as the quantum dot size decreases. That means that the electron-phonon interaction increases for smail quantum dots. The standard deviation for the size-distribution is 5,8 % aecording to this anaiysis. The photoluminescence excitation measurements were compared to the absorption spectra and aiso analyzed through the same ko-p model. For the PLE, the comparison with theoretical predictions is not that efficient to explain the experimental data. Comparing the PLE and the absorption to the photoluminescence results, a Stokes-like shift is observed and aiso anaiyzed. Transmission electron microscopy (TEM), and far-field and near-field optical microscopies are used to extract "single dot" information. The direct size distribution measurement indicares a larger standard deviation than the value obtained from the optical absorption spectra. The optical microscopies allow us to study some other effects as the photodarkening and the photoblinking for these samples
Subject: Semicondutores - Propriedades óticas
Análise espectral
Microscopia eletrônica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2002
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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