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Título: Excitons em ponto quântico tipo II de CdTe/CdSe
Autor(es): Sousa, Francisco Etan Batista de
Orientador(es): Sousa, Jeanlex Soares de
Palavras-chave: Pontos quânticos tipo II
Excitons
CdTe/CdSe
Data do documento: 2017
Citação: SOUSA, F. E. B. Excitons em ponto quântico tipo II de CdTe/CdSe. 2017. 50 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Resumo: Pontos Quânticos (PQ’s) tem sido fonte de extensivas pesquisas científicas nos últimos anos. Entre várias aplicações deste tipo de estrutura uma tem se destacado como forte candidata a substituição de fontes majoritárias na atual matriz energética mundial, a Célula Solar de Ponto Quântico (CSPQ). Neste trabalho são investigadas as propriedades excitônicas de PQ’s tipo II CdTe/CdSe com simetria cilíndrica utilizando-se um método capaz de diagonalizar um hamiltoniano de duas partículas do tipo H(~re; ~rh) =He + Hh + U(j~re 􀀀~rhj), onde He;h representa o hamiltoniano das partículas individuais e U(j~re 􀀀 ~rhj) a interação coulombiana entre elétrons e buracos. Diferentemente de outras metodologias que utilizam métodos perturbativos para calcular a energia de ligação do exciton fundamental, a metodologia aqui utilizada permite calcular o espectro de energia de excitons em uma faixa de energia que depende unicamente do poder computacional disponível. Foi possível identificar a dependência das propriedades excitônicas com as dimensões do confinamento. Os níveis de energia para os dez primeiros estados de confinamento diminuem com o aumento do raio do poço cilíndrico e com o aumento da largura da barreira em z. Características da simetria da parte espacial da função de onda também foram observadas. Nossos resultados indicam que estamos no caminho certo para a obtenção de outros dados importantes observados em uma CSPQ, como o tempo de vida do exciton e a absorção óptica, que pode nos revelar algo sobre a extração eletrônica e o rendimento quântico destes materiais.
Abstract: Quantum Dots (QD’s) have been source of extensive scientific research in the last years. Among many applications of this type of structure, one candidate has been highlighted as a strong substitute for the major source in the current global energy matrix, the Quantum Dot’s Solar Cells (QDSC). In this work the exciting properties of type II CdTe/CdSe QD’s with cylindrical symmetry are investigated. It was developed a computational model that is able to diagonalize a two-particle hamiltonian of the type H(~re; ~rh) = He +Hh +U(j~re 􀀀~rhj), where He;h representing the hamiltonian of individual particles and U(j~re 􀀀~rhj) the Coulomb interaction between electrons and holes. Differently from other methods, that make use of perturbation theory, to determine the binding energy of the fundamental exciton, the present method is able to calculate the excitonic spectrum in a wide range of energies, whose width depends solely on the available computational power. It has been possible to identify a dependence of this proprieties on the confinement dimensions. For the first ten confinement states, lower energy levels are obtained with the increase of the cylindrical well radius and the barrier width along the z-axis. An analysis of the symmetry of the spatial part the wave function was made as well. Our results indicate that we are on the right way to obtain another important data observed on a QDSC, as excitonic lifetime and optic absorption, may reveal to us something about electronic extraction and quantum yield of these materials.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/25800
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