Estudos óticos e magneto-óticos em múltiplos poços quânticos com dopagem modulada

Orientador: Eliermes Arraes Meneses Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho desenvolvemos um estudo, por meio das técnicas de fotoluminescência e excitação de luminescência, das propriedades óticas e magneto óticas de poços quânticos com dopagem modulada. Desenvolvemos um cálculo auto-consistente para a obtenção das autofunções e autovalores de energia em poços com dopagem modulada. Estes estudos nos permitiram caracterizar de forma clara que a densidade do gás bidimensional de elétrons, presente em uma das nossas estruturas, sofre uma diminuição quando a amostra é excitada por fótons de energia inferior ao "gap" da barreira de AlxGa1-xAs que confina os portadores. Mostramos também a existência de um centro profundo na liga, a uma energia de 460 meV, medida a partir do fundo da banda de condução, o qual foi associado a um estado gerado por um átomo de Si substitucional no lugar do AI. Este estado foi descrito em termos do modelo de coordenada configuracional para centros profundos. A diminuição na densidade do gás de elétrons por nós observada está relacionada à existência deste nível profundo na liga. De fato, é este centro que permite a absorção de luz no AlxGa1-xAs, mesmo para fotoexcitação com energia abaixo do "gap", processo necessário ao mecanismo que gera a diminuição na densidade de portadores no poço de GaAs Abstract: In this work we investigated the optical and magneto-optical properties of modulation doped quantum wells. This study was performed by the use of photoluminescence and photoluminescence excitation spectroscopy as experimental technics. We developed a self-consistent calculation in order to obtain the eigenfunctions and eigenvalues for electrons and holes in these structures. We have demonstrated that, in one of our samples, the density of the two dimensional electron gas is reduced by a photoexcitation done with an energy bellow de AlxGa1-xAs band gap. We have also shown the existence of a deep center, with an energy 460 meV bellow the alloy conduction band minima, which was associated to a substitutional Si atom in a AI site. We described this state within the framework of the configurational coodinate model for deep centers. The mechanism that causes the diminution of the electron gas density is related to the existence of this deep level in the barrier that confine the electrons. In fact, the generation of electron-hole pairs in the barrier, necessary to cause the diminution of the carrier density in the GaAs well, is done thought this deep center Doutorado Física Doutor em Ciências