Rozas, Guillermo (2005) Dispositivos de fonones acústicos en nanoestructuras semiconductoras piezoeléctricas / Acoustic phonon devices on piezoelectric semiconductor nanostructures. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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| PDF (Tesis) Español 2429Kb |
Resumen en español
En este trabajo estudiamos los efectos de la presencia de campos eléctricos internos permanentes, en heteroestructuras piezoeléctricas tensionadas, sobre la interacción entre luz y sonido. En ese sentido, proponemos que una novedosa interacción piezoel´ectrica inducida por campo eléctrico, para fonones acústicos, puede ser importante en estructuras de este tipo. Aprovechando las particulares propiedades vibracionales de superredes y cavidades acústicas, diseñamos y estudiamos multicapas de GaInAs/AlAs crecidas en direcciones [001] y [311], con la intención de demostrar esta hipótesis. La caracterización ´optica de las heteroestructuras por medio de espectroscopia Raman y fotoluminiscencia muestra que las mismas son de una excelente calidad, y permite obtener parámetros importantes de las nanoestructuras, como son las velocidades del sonido efectivas, períodos, y energías de transición electrónicas. Confirmamos mediante estas técnicas la presencia de campos el´ectricos internos en la dirección [311], y los efectos del apantallamiento por portadores fotoexitados en función de la potencia del láser incidente, especialmente sobre una transición electrónica dipolar prohibida de los pozos cuánticos. En particular, la espectroscopia Raman en condiciones de resonancia con esta transición muestra una interacción entre luz y sonido fuertemente modificada, presentando por primera vez evidencia de interacci´on inducida por campo eléctrico en fonones acústicos replegados.
Resumen en inglés
In this work we study the effects of the presence of built-in electric fields, in piezoelectric strained heterostructures, on the interaction between light and sound. In that sense, we propose that a novel electric-field-induced piezoelectric interaction, involving acoustic phonons, can be important in such structures. Taking advantage of the unique vibrational properties of superlattices and phonon cavities, we design and study GaInAs/AlAs-based multilayers, grown along [001] and [311] directions, in order to prove this hypothesis. Optical characterization of the heterostructures via Raman spectroscopy and photoluminescence shows their excellent quality, and allow us to obtain several important parameters of the nanostructures, such as effective sound velocities, period and electronic transition energies. We have confirmed through these techniques the presence of builtin electric fields along the [311] direction, and the effects of screening by photoexcited carriers as a function of the incident laser’s power, particularly on a dipole-forbidden optical transition of the quantum wells. Resonant Raman spectroscopy on this transition shows a strongly modified light-sound interaction, presenting the first evidence of electric field-induced interaction between folded acoustic phonons, photons and charge.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Condensed matter; Materia condensada; Semiconductors; Semiconductores ; Nanostructures; Nanoestructuras; Piezoelectricity; Piezoelectricidad; Raman spectroscopy; Espectroscopía Raman |
| Materias: | Física Física > Física del estado sólido |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Laboratorio de propiedades ópticas de los materiales |
| Código ID: | 101 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 21 May 2010 14:13 |
| Última Modificación: | 14 Jun 2010 11:59 |
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