Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WJNRB
Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Estudo de propriedades estruturais de nanomembranas semicondutoras
Autor(es): Lucas Atila Bernardes Marcal
Primeiro Orientador: Angelo Malachias de Souza
Primeiro membro da banca : Maria Graciela Gonzalez Perez de Morel
Segundo membro da banca: Ricardo Wagner Nunes
Terceiro membro da banca: Augusta Cerceau Isaac Neta
Resumo: Esta é uma dissertação dividida em três trabalhos, nos quais técnicas de difração de raios-x, simulação por elementos finitos e fotoluminescência foram utilizadas para determinar propriedades estruturais e óticas de nanoestruturas semicondutoras. No primeiro trabalho foram estudadas propriedades de pontos quânticos de InAs em uma matriz de GaAs (001) contendo barreiras de AlGaAs. Quando liberadas de seu suporte de crescimento (wafer), essas camadas tornam-se nanomembranas, nas quais a presença de superfícies nas proximidades das nanoestruturas pode acarretar em alterações no estado de deformação elástica e nas propriedades optoeletrônicas das mesmas. Medidas de difração de raios-x permitiram averiguar a qualidade cristalina dos filmes em questão, enquanto análises de elementos finitos e medidas de fotoluminescência exploraram efeitos do relaxamento elástico e do confinamento eletrônico nessas estruturas. No segundo trabalho uma técnica de nano-difração de raios-x, mapeando a amostra ponto a ponto, permitiu a reconstrução de mapas tridimensionais do espaço recíproco, que foram utilizados para determinar a transferência de strain de nanoestruturas de InAs para uma nanomembrana de Si (001). Nesse trabalho simulações de elementos finitos permitiram a interpretação quantitativa dos dados experimentais em espaço real. No terceiro trabalho usamos o método de elementos finitos para simular diretamente perfis de difração de raios-x, permitindo a comparação e análise de resultados em espaço recíproco. Utilizamos como caso experimental medidas reais de difração de raios-x em amostras contendo anéis de InGaAs crescidos em GaAs (001). O objetivo foi determinar o strain na interface InGaAs/GaAs e a forma de empilhamento de uma bicamada de anéis quânticos.
Abstract: This work is composed of three independent results in which X-ray diffraction measurements, finite element modeling and photoluminescence are used to determine structural and optical properties of semiconductor nanostructures. In the first part of this thesis, properties of InAs quantum dots in a GaAs (001) matrix with AlGaAs barriers were studied. Once released from their growth support (wafer) these layers become nanometer-thick membranes (or nanomembranes), in which the presence of surfaces in the vicinity of the nanostructures can induce changes in their elastic strain status, as well as on their optical properties. X-ray diffraction measurements allowed the verification of the crystalline quality of the films, while finite element analysis and photoluminescence measurements explored the effects of elastic relaxation and quantum confinement in the nanostructures. In the second part of this thesis a spatially resolved x-ray diffraction technique was used to map the sample with nanometer resolution. This method allowed the reconstruction of three-dimensional reciprocal space maps, which were used to determine the strain transfer from InAs nanostructures to a Si (001) nanomembrane. Finite element method was again used, providing a quantitative interpretation of the experimental data. In the third part of this thesis finite element simulations were used to directly reproduce x-ray diffraction data, allowing the comparison and analysis of results in reciprocal space. We used x-ray diffraction measurements on samples containing InGaAs rings on GaAs (001) as experimental case. The main goal was to determine the InGaAs/GaAs interfacial strain, as well as the possible stacking conditions of a double quantum ring layer.
Assunto: Nanoestruturas
Heteroepitaxia
Microscopia de força atômica
Deposição de semicondutores
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WJNRB
Data do documento: 6-Mar-2015
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