Characterization of InAs and In0.5Ga0.5As self-assembled quantum dots grown on different crystallographic orientations of GaAs substrate.

Pontos quânticos naturais ou auto-organizados de InAs e In0.5Ga0.5As foram produzidos sobre substratos de GaAs com diferentes orientações cristalográficas, utilizando-se a técnica de Epitaxia por Feixes Moleculares. Tais pontos foram caracterizados in situ através da Difração de Elétrons de Alta Energia por Reflexão (RHEED). As características do padrão do RHEED permitiram a determinação da espessura crítica para a qual ocorre a transição do modo de crescimento em duas dimensões para o de três dimensões, assim como também os planos perto dos quais, as faces das ilhas se encontram. A verificação dos resultados do RHEED foi feita utilizando Microscopia por Força Atômica. Esta técnica permitiu também determinar tanto a forma, densidade, altura e base das ilhas, como a morfologia da superfície onde os pontos não foram formados. Estudos ópticos das ilhas foram realizados, utilizando a técnica de Fotoluminescência (FL). Os resultados permitiram observar uma grande dependência dos espectros de FL com a orientação do substrato. Tal dependência é constatada na intensidade, forma e posição energética do pico de FL. A existência de um confinamento lateral adicional nestes pontos foi observada na dependência da intensidade do pico de FL com a temperatura. Medidas de polarização mostraram uma grande anisotropia estrutural para os pontos quânticos no plano, em concordância com os resultados do RHEED.Self-assembled or self-organized quantum dots (QDs) of InAs and In0.5Ga0.5As were produced on different crystallographic oriented GaAs substrates using Molecular Beam Epitaxy. During the growth process the dots were characterized in situ by means of Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED). The features of RHEED pattern allowed the determination of the critical thickness, for which the transition 2D-3D occur, as well as the crystallographic planes of island facets. Confirmation of the RHEED observations was done using Atomic Force Microscopy (AFM). This technique allowed also determining the form and dimensions of each QD as well as the density of islands. Optical study of quantum dots was carried out by Photoluminescence (PL). Such characterization allowed us to observe a high dependence of PL peak intensity, peak form and peak position, and an additional lateral confiment at quantum dots was verified in the temperature dependence of PL peak intensity. Polarization measurements presented a strong anisotropy h-plane for self-assembled quantum dots, in agreement with RHEED observations