Espectroscopia de modulação de poços quânticos simples e duplos de GaAs/AlGaAs

Este trabalho tem como objetivo principal estudar os estados fundamental e excitado de poços quânticos duplos acoplados (PQDAs) de GaAs/AlxGa1-xAs com diferentes espessuras de "spikes", em função da temperatura.Poços quânticos duplos acoplados simétricos correspondem a dois poços quânticos simples idênticos separados por uma barreira estreita, de tal maneira que ocorre uma sobreposição das funções de onda nos dois poços quânticos, devido aos efeitos de tunelamento. Esse acoplamento entre os poços faz com que o estado correspondente à partícula em um poço quântico isolado se separe, no PQDA, em estados simétrico e anti-simétrico, sendo que a diferença de energia entre os níveis depende da largura e da altura da barreira. Os PQDA têm despertado interesse tanto do ponto de vista acadêmico como do ponto de vista das aplicações tecnológicas. A técnica de fotoluminescência geralmente não permite obter as transições dos níveis excitados, devido ao fato dos elétrons (buracos) desses níveis decaírem para o nível fundamental através da emissão de fônons, antes deles se recombinarem radiativamente. Também não é possível obter espectros de absorção devido ao fato da luz incidente se absorvida pelo substrato de GaAs. Assim, uma possibilidade para estudar esses estados excitados é a técnica de fotorefletância (PR) ou a de eletrorefletância (ER). Foram estudadas duas amostras, as quais possuem, no total, um poço quântico simples e três poços quânticos duplos de Al0.15Ga0.85As/GaAs com diferentes espessuras de barreira central. As medidas foram realizadas utilizando as técnicas de fotorefletância (PR) e de eletrorefletância sem contato (CER). Para isso montamos um sistema de CER e utilizamos um sistema de PR que já dispúnhamos. Foram determinadas, em função da temperatura, as energias (EP) das seguintes transições excitônicas: e1-hh1 e e1-lh1 do poço simples e e1-hh1S, e1-lh1S, e1-hh1A e e1-lh1A dos poços duplos. Foram também realizados ajustes das curvas de EPL versus temperatura utilizando as expressões de Vinã e de Passler.This work aims at studying the fundamental and excited states of coupled double quantum wells (CDQW) of GaAs/AlxGa1-xAs with different spike thickness as a function of the temperature.Symmetric coupled double quantum wells correspond to two simple identical quantum wells separated by a narrow barrier in such a way that a wave function overlapping occurs in both quantum wells due to tunneling effects. This coupling between wells causes the corresponding state to the particle in an isolated quantum well to separate, in CDQW, in symmetrical and anti-symmetrical states so that the difference of energy between the levels depends on the width and height of the barrier. The CDQW have raised interest both academically and technologically.The technique of photoluminescence does not generally allow getting the transitions of excited levels due to the fact of electrons (holes) of theses levels drop to the fundamental level through the emissions of phonons before they go together again radioactively. It is also not possible to obtain absorption spectrum because the incident light is absorbed by GaAs substract. Thus, one possibility of studying these excited states is the technique of photoreflectance (PR) or the electroreflectance (ER). Two samples were analyzed which have altogether one simple quantum well and three double quantum wells of Al0.15Ga0.85As/GaAs with different central barrier thickness. The measures were gotten by using photo-reflection (PR) and contactless electroreflectance (CER). In order to do so, a CER system was set and an available PR system was used. In function of the temperature, it was determined the energy (EP) of the following exitonic transitions: e1-hh1 e e1-lh1 of the single well and e1-hh1S, e1-lh1S, e1-hh1A e e1-lh1A of the double wells. Also, adjustments have been made in the curves of EPL versus temperature by using Viña and Passler expressions