Excitação piezoelétrica com vibração da ordem de GHz em estruturas baseadas em GaAs

Resumo

O projeto geral de doutorado compreende a investigação das propriedades de transporte na heterosestrutura SnO2/GaAs, que abriu possibilidades a vários projetos específicos aos quais nos dedicamos nos últimos anos, e que inclui esse treinamento de pesquisa no Instituto Paul- Drude, em Berlim, Alemanha, sob a supervisão do Dr. Paulo V. Santos. O trabalho que está sendo desenvolvido baseia-se na deposição de óxidos transparentes e condutores, como o SnO2 ou o óxido de indio e estanho (ITO) para a formação de contatos transparentes e heterojunção em GaAs. A camada de SnO2 pode ser não dopada ou dopada com íons de terras raras, como Ce3+ ou Er3+, que possuem emissão óptica eficiente nesta matriz. Essa idéia deve ganhar um progresso notável durante este período de pesquisa no Instituto Paul Drude. O conhecimento obtido visa o uso futuro em dispositivos optoeletrônicos, combinando o transporte na camada GaAs com a eficiência de emissão do íon terra-rara na matriz SnO2. As atividades a serem realizadas na Alemanha incluem o uso de piezoelétricos (por exemplo, ZnO e AlN), bem como óxidos transparentes e condutores (por exemplo, SnO2 e ITO) para os estudos de transporte, bem como para a modulação de microcavidades de GaAs por campos acústicos. Para esse propósito, serão usados óxidos para a fabricação de estruturas de ressonadores acústicos transparentes (FBAR) sobre camada de GaAs produzidas por epitaxia de feixe molecular (MBE). Estes FBAR serão então utilizados para a geração de ondas sonoras para o transporte acústico de portadores em estruturas baseadas em GaAs, bem como para o controle de emissão de luz em microcavidades ópticas de (Al, Ga)As, com forte acoplamento de matéria leve, bem como em lasers de superfície com cavidade vertical (VCSEL). Serão usadas ferramentas analíticas e numéricas, medidas de reflexão e transmissão (parâmetros s) para projetar os ressonadores acústicos, bem como a fotoluminescência e espectroscopia de reflexão das estruturas de poços quânticos baseadas em GaAs, à de temperatura de He (4K) para investigar o transporte acústico e a modulação das propriedades ópticas. No transporte acústico, os portadores são capturados e transportados pelo potencial criado pela onda sonora.As condições para a injeção efetiva de portadores a partir do óxido condutor em GaAs e para o transporte acústico de longo alcance através de substratos de GaAs serão analisadas. O objetivo principal do doutorado é o desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico e contribuição para a fabricação de dispositivos eletroluminescentes e transistores transparentes de alta mobilidade.