Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2009
Autor(a) principal: Gomes, Paulo Freitas, 1981-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406
Resumo: Orientador: Fernando Iikawa
id UNICAMP-30_e042a5d62141de30ecf5263944522e83
oai_identifier_str oai::435926
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo IIOptical properties of semiconductor type II quantum dotsPontos quânticosSemicondutoresÉxcitonsFotoluminescênciaFosfeto de índioGermânioQuantum dotsSemiconductorsExcitonsPhotoluminescenceIndium phosphideGermaniumOrientador: Fernando IikawaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin.Resumo: No presente trabalho apresentamos um estudo da luminescência de érbio em nanocristais de silício (nc-Si) e nanofios de óxido de zinco (nw-ZnO). Os nanocristais de silício com érbio são obtidos através do tratamento térmico de filmes finos amorfos de sub-óxidos de silício (SiOx) preparados por rf-sputtering, variando a concentração de Oxigênio e érbio durante o crescimento. O érbio é adicionado aos filmes cobrindo parcialmente a superfície do alvo de silício com pequenos cacos de érbio metálico. Medidas de espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de alta resolução (HRTEM) fornecem o tamanho e densidade de nanocristais em cada amostra. Medidas de fotoluminescência (PL) dos nanocristais na temperatura ambiente mostram que o tamanho dos nanocristais varia com a concentração de oxigênio e temperatura de tratamento térmico. A dependência da PL dos nanocristais com a temperatura pode ser entendida considerando a competição entre processos radiativos e não-radiativos. Em amostras com érbio a taxa de recombinação não-radiativa é maior que nas amostras sem érbio. O estudo da PL dos nanocristais e dos íons Er3+ mostra que o Er3+ funciona como um centro de recombinação não-radiativa para a energia proveniente da recombinação de portadores nos nanocristais. Neste caso, parte da energia gerada nos nanocristais é transferida para os íons Er3+ ao invés de ser emitida na forma de fótons. Também é possível observar que a intensidade da PL do Er3+ depende da intensidade da PL dos nanocristais e é maior em amostras contendo nanocristais de ~3nm (que emitem em ~1,5eV), indicando que a transferência é ressonante (com a excitação 4I15/2 ---> 4I9/2 do Er3+ que corresponde a uma energia de 1,5eV). Os nanofios de ZnO com érbio são preparados por deposição vapor-liquid-solid (VLS) e por electrospinning. Em amostras preparadas por VLS, o érbio é depositado sobre os nanofios após sua preparação. No electrospinning um composto organometálico de érbio é adicionado ao polímero precursor. É observada luminescência de érbio quando as amostras são excitadas com um comprimento de onda ressonante com algum nível mais energético do Er3+. Nanocristais de E2O3 são observados por HRTEM na superfície dos nanofios preparados por VLS. Medidas de EXAFS revelam que a vizinhança do Er nessas amostras é idêntica à do óxido Er2O3, indicando que não ocorreu dopagem substitucional do ZnO.Abstract: We present a study of erbium luminescence in silicon nanocrystals (nc-Si) and zinc oxide nanowires (nw-ZnO). Silicon nanocrystals are produced by annealing of amorphous sub-oxide thin films (SiOx) prepared by rf-sputtering varying the oxygen and erbium concentration during growth. Erbium is added by partially covering the silicon target surface with small pieces of metallic erbium. Raman spectroscopy and HRTEM measurements reveal the size and density of nanocrystals in each sample. Photoluminescence (PL) measurements at room temperature show that the nanocrystal size changes with oxygen concentration and annealing temperature. The PL dependence on the temperature can be understood considering a competition between radiative and non-radiative processes. In samples with erbium the non-radiative recombination rate is higher than in samples without erbium. The study of the nanocrystal and Er3+ PL show that Er3+ behaves as non-radiative recombination centers for excited carriers in the nanocrystals. Part of the energy from the nanocrystals is transferred to Er3+ instead of being emitted as light. The Er3+ PL intensity depends on the nanocrystal PL intensity and is higher in samples containing nanocrystals ~3nm (which emit at ~1.5eV), indicating that the energy transfer is resonant (with the 4I15/2 -----> 4I9/2 Er3+excitation at ~1.5eV) ZnO nanowires were prepared by vapor-liquid-solid (VLS) deposition and by electrospinning. In the VLS method erbium is deposited on the nanowires after growth. In the electrospinning method a metallorganic compound is added to the polymer precursor. Erbium PL is observed when the samples are excited by one of the Er3+ higher transitions. Er2O3 nano-crystals are observed by HRTEM on the surface of the nanowires prepared by VLS. EXAFS measurements in these samples show that the Erneighborhood is identical to that of E2O<>3 indicating that there was no substitutionalDoutoradoFísicaDoutor em Ciências[s.n.]Iikawa, Fernando, 1960-Zanatta, Antonio RicardoMeneses, Eliermes ArraesMarques, Gilmar EugenioAntonelli, AlexUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGomes, Paulo Freitas, 1981-2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf146 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406GOMES, Paulo Freitas. Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II. 2009. 146 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin., Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/435926porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-11T12:44:30Zoai::435926Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-11T12:44:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
Optical properties of semiconductor type II quantum dots
title Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
spellingShingle Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
Gomes, Paulo Freitas, 1981-
Pontos quânticos
Semicondutores
Éxcitons
Fotoluminescência
Fosfeto de índio
Germânio
Quantum dots
Semiconductors
Excitons
Photoluminescence
Indium phosphide
Germanium
title_short Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
title_full Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
title_fullStr Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
title_full_unstemmed Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
title_sort Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II
author Gomes, Paulo Freitas, 1981-
author_facet Gomes, Paulo Freitas, 1981-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Iikawa, Fernando, 1960-
Zanatta, Antonio Ricardo
Meneses, Eliermes Arraes
Marques, Gilmar Eugenio
Antonelli, Alex
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, Paulo Freitas, 1981-
dc.subject.por.fl_str_mv Pontos quânticos
Semicondutores
Éxcitons
Fotoluminescência
Fosfeto de índio
Germânio
Quantum dots
Semiconductors
Excitons
Photoluminescence
Indium phosphide
Germanium
topic Pontos quânticos
Semicondutores
Éxcitons
Fotoluminescência
Fosfeto de índio
Germânio
Quantum dots
Semiconductors
Excitons
Photoluminescence
Indium phosphide
Germanium
description Orientador: Fernando Iikawa
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2009
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406
GOMES, Paulo Freitas. Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II. 2009. 146 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin., Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406
identifier_str_mv GOMES, Paulo Freitas. Propriedades ópticas de pontos quânticos semicondutores tipo II. 2009. 146 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin., Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608406. Acesso em: 2 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/435926
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
146 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189809408704512