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http://hdl.handle.net/10773/17415
Title: | Structural and optical characterization of Mg doped GaAs nanowires and the impact of the functionalization with Au nanoparticles |
Other Titles: | Caracterização estrutural e ótica de nanofios de GaAs dopados com Mg e o impacto de funcionalização de nanoparticulas de Au |
Author: | Jaló, Daniel Jorge Pires |
Advisor: | Correia, Rosário Leitão, Joaquim |
Keywords: | Prata - Nanopartículas Fotoluminescência Nanofios |
Defense Date: | 2016 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | GaAs, nanowires, nanotechnology, semiconductors, spectroscopy, photoluminescence, photoluminescence excitation, cathodoluminescence, Raman, nanoparticles, nanorods, functionalization, image charge effect. O presente trabalho teve como objetivos principais: i) estudar o efeito da dopagem com Mg nas propriedades óticas e estruturais de nanofios de GaAs crescidos em substratos de Si(111); ii) avaliar as modificações nas propriedades óticas dos nanofios em resultado da funcionalização com nano varetas metálicas de ouro. No estudo foram utilizadas várias técnicas de caracterização: a microscopia eletrónica de varrimento, espetroscopia de Raman, fotoluminescência, excitação da fotoluminescência e catodoluminescência. Independentemente da concentração do dopante, os resultados experimentais da espetroscopia de Raman confirmaram a coexistência das fases de blenda de zinco (BZ) e de wurtzite (WZ) ao longo do eixo de crescimento dos nanofios. Espectroscopia de fotoluminescência revelou emissões abaixo da energia de hiato do GaAs na fase BZ. A natureza indireta das emissões, característica de um alinhamento tipo II das bandas eletrónicas da BZ e WZ, foi confirmada pela dependência da energia do máximo de emissão com a raiz cúbica da potência de excitação (P1/3). Os resultados experimentais da dependência da intensidade de PL com a potência revelaram que as emissões principais observadas são compatíveis com os modelos de recombinação de portadores free-to-bound ou a pares dador-aceitador na amostra menos dopada, e recombinações de excitões ligados a impurezas na amostra mais dopada. Os resultados de catodoluminescência, à temperatura ambiente, confirmaram a existência de diferentes emissões ao longo do eixo de crescimento dos fios, confirmando o politipismo estrutural. As emissões observadas em catodoluminescência concordam com as principais componentes identificadas em fotoluminescência. No estudo da fotoluminescência com a temperatura foram identificados diferentes canais de desexcitação não radiativa, cujos elevados valores de energias de ativação são consistentes com nanofios contendo segmentos muito finos de BZ. A funcionalização dos fios com nanovaretas metálicas de Au conduziu a um pequeno desvio para o azul na localização energética do máximo de emissão, mostrando que é possivel modificar as propriedades óticas dos nanofios de GaAs. |
Description: | Mestrado em Engenharia Física |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/17415 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DFis - Dissertações de mestrado |
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