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Title in Portuguese: 4H-SiC, ZnSe/ZnS, MAA's e CCCA's: propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e óticas
Author: Maia Júnior, Francisco Franciné
Advisor(s): Freire, Valder Nogueira
Keywords: Transporte eletrônico
Confinamento quântico
Issue Date: 2005
Citation: MAIA JUNIOR, F. F. 4H-SiC, ZnSe/ZnS, MAA's e CCCA's: propriedades de transporte, eletrônicas, vibracionais e óticas. 2005. 115 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.
Abstract in Portuguese: Nesta dissertação são abordados quatro diferentes temas: tranporte eletrônico em semicondutores bulk, confinamento quântico em heteroestruturas semicondutoras, cálculos ab initio em moléculas orgânicas e fotoluminescência de cerâmicas de cinzas de cascas de arroz. Aspectos das propriedades de transporte no regime transiente do 4H-SiC foram estudados. Foi observado um overshoot na velocidade de arraste dos elétrons, com forte anisotropia no comportamento da velocidade nas direções paralela e perpendicular ao eixo c do cristal. Também foram efetuados cálculos de propriedades de transporte neste material para diferentes temperaturas. No confinamento quântico em po cos ZnSe/ZnS, verificamos a influência sobre os níveis energéticos dos portadores e a energia total do exciton (e − lh, e − so e e − hh) de parâmetros como interfaces graduais, posição relativa do poço abrupto, três situações de strain (dois tipos de strain pseudomórfico e o strain free-standing) e a presença do campo piezoelétrico induzido quando se considera o crescimento na direção (111). Foi verificado que apesar dos elétrons não sofrerem efeitos do descasamento da rede cristalina (strain) para os diferentes tipos de strain, o mesmo não acontece para os excitons. Cálculos ab initio foram realizados para as micosporina-glicina, palitina e asterina-330, tendo sido obtidos posições atômicas, população de cargas, densidade eletrônica, espectros vibracionais Raman e infravermelho, bem como os estados HOMO-LUMO. Tais resultados mostraram-se relativamente sensíveis ao nível de cálculo utilizado. Finalmente, foram preparadas e caracterizadas cerâmicas de cinzas de cascas de arroz (CCCA's). A fotoluminescência das mesmas mostrou-se dependente da granulometria das partículas das cinzas assim como do tratamento químico (lavagem com ácido antes da preparação).
Abstract: Four different themes are approached in this work: electronic transport in bulk semiconductors, quantum confinement in semiconductor heterostructures, ab initio calculations for organic molecules and the photoluminescence of ceramics made of rice husk ashes. Transport properties in the transient regime of 4H-SiC were studied. It was observed a characteristic drift velocity overshoot with strong anisotropy in its behaviour along both directions parallel and perpendicular to the c crystalline axis. Transport properties for this material were calculated for different temperatures. The quantum confinement in ZnSe/ZnS quantum wells was examined, with emphasis on the excitonic properties (binding and total energy of e − lh, e − so and e − hh excitons) and how they are affected by the existence of graded interfaces, abrupt well relative position, strain effects (two types of pseudomorphic strain and free-standing strain) and the presence of a lattice mismatch induced piezoelectric field in the case of crystal growth along the (111) direction. It was observed that, despite small effects of lattice mismatch strain on the electronic confinement, the excitonic confinement is particularly sensitive to strain. Ab initio calculations were performed for mycosporine-glycine, palytine and 330-asterine. Atomic positions, charge populations, electronic density, Raman and infrared vibrational spectra and HOMO-LUMO states were obtained showing a significant variation with the calculation level. At last, samples of ceramic made of rice husk ashes were prepaired and characterized. Their photoluminescence varied with the granulometry of the ash particles and depends on the chemical treatment used (acid bath before preparation).
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13270
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