13ª Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Efeitos do strain em nanofios politípicos

21 de ago. de 2023 16:00

1h 30m

Salão de Eventos USP

Normal 16h00 - 17h30

Descrição

Nanofios semicondutores de compostos III-V apresentam grande variedade de aplicações em dispositivos tecnológicos. O avanço das técnicas de crescimento dessas nanoestruturas, permite obter nanofios na fase zincblend ou wurtzita puros, como também é possível produzir nanofios onde essas duas fases coexistem. Essa coexistência dessas duas fases é denominada de politipismo, e tem grandes efeitos sobre as estruturas de bandas, devido ao confinamento dos portadores de carga. O politipismo das fases zincblend e wurtzita em nanofios de compostos III-V, está relacionado a parâmetros como o diâmetro do nanofio e a temperatura de crescimento dessa nanoestrutura. (1) A descrição realista das estruturas de bandas permite entender a influência do confinamento sobre os portadores de carga, e como isso afeta as propriedades ópticas e eletrônicas do sistema. Neste trabalho, o método $\mathbf{\text{k}}\cdot \mathbf{\text{p}}$ será usado para construir o Hamiltoniano $8\times 8$ para as estruturas cristalinas zincblend e wurtzita. Partindo da formulação das funções envelope, construiremos o Hamiltoniano matricial para uma heteroestrutura no espaço direto, e expandindo as funções envelope em ondas planas, construiremos o Hamiltoniano para uma heteroestrutura no espaço recíproco. O politipismo acarreta em constantes de redes diferentes para as duas fases cristalinas, que tendem a se ajustar na interface politípica. (2) O principal objetivo deste trabalho é construir um modelo matemático que descreva como os parâmetros de rede das fases zincblend e wurtzita se ajustam na interface politípica. O $strain$, que resulta dessa interação dos átomos da fase zincblend e wurtzita na interface politípica, será aplicado em um poço quântico para investigar quais seus efeitos sobre as estruturas de bandas de um sistema politípico wurtzita/zincblend.

Referências

1 DICK, K. A. et al. Control of III-V nanowire crystal structure by growth parameter tuning. Semiconductor Science and Technology, v. 25, n. 2, p. 024009-1-024009-11, 2010.

2 ERTEKIN, E. et al. Equilibrium limits of coherency in strained nanowire heterostructures. Journal of Applied Physics, v. 97, n. 11, p. 114325-1-114325-10, 2005.