Propriedades de transporte lateral de portadores e energia em heteroestruturas dopadas de poços e pontos quânticos

Abstract

Neste trabalho a dinâmica e o transporte lateral de portadores em poços quânticos assimétricos (asymmetric quantum wells – AQWs), dopados tipo-p e tipo-n, e um poço quântico não-dopado de InGaAs/GaAs foram investigados usando a técnica de fotoluminescência resolvidas espectralmente e espacialmente. Pontos quânticos auto- organizados (self assembly quantum dots – SAQDs), dopados e não-dopados, de InAs/GaAs também foram investigados. Soluções de um sistema de equações de taxa acopladas foram utilizadas para simular os resultados de fotoluminescência em função da densidade de excitação, e com isso descrever a dinâmica de portadores em todas as heteroestruturas estudadas. O tempo de vida dos portadores obtidos da simulação foi usado para calcular o comprimento de difusão no AQW. Os dados de fotoluminescência obtidos das amostras de SAQDs evidenciaram que o mecanismo de transferência de energia entre pontos quânticos é assistido por emissão espontânea amplificada. Além do mais, foi também verificado que a emissão espontânea amplificada é menos eficiente nas amostras de pontos quânticos dopados que na não-dopada. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this work the dynamics and the lateral transport of carriers in p-type and n-type doped asymmetric quantum wells (AQW) and undoped InGaAs/GaAs quantum wells were investigated using the spatially and spectrally resolved photoluminescence techniques. Doped and undoped InAs/GaAs self-assembled quantum dots (SAQDs) were also investigated. Solution of a system comprising coupled rate equations was used as a model picture to simulate the photoluminescence data as a function of the excitation density, from which the carrier dynamics could be explained for all studied samples. The carrier life time provided by the simulation was used to calculate the carrier diffusion length in AQW. The photoluminescence data obtained from the SAQDs samples evidenced that the energy transfer mechanism among quantum dots is assisted by amplified spontaneous emission. Further, it was observed that the amplified spontaneous emission mechanism is less effective in the doped than in the undoped quantum dots.