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dc.creatorAlmeida, Alice Regina de-
dc.date.accessioned2025-03-10T18:19:52Z-
dc.date.available2024-07-29-
dc.date.available2025-03-10T18:19:52Z-
dc.date.issued2023-11-01-
dc.identifier.citationALMEIDA, Alice Regina de. Propriedades eletrônicas e processos ópticos lineares de nanofios quânticos semicondutores com heteroestruturas axiais. 2023. 84 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://ri.ufmt.br/handle/1/6589-
dc.description.abstractHeterostructured semiconductor nanowires are potential candidates for application in nanoelectronics and photonic devices, due to their important electronic and optical properties, which arise from the conditions imposed by two degrees of confinement, such as transistors, light-emitting diodes, nanoscale lasers, and devices thermoelectrics. In this work, we investigate the electronic properties and linear optical processes of AlxGa1−xAs/GaAs quantum wells axially patterned in cylindrical nanowires, the so-called axial quantum wires. We study the effects produced in linear optical processes, which arise due to changes in the electronic properties of electrons and holes when parameters such as the Aluminum molar fraction x, nanowire radius r, and quantum well width L are adjusted. It is well known that the band alignment in AlxGa1−xAs/GaAs quantum wells can be switched between type I alignment and type II alignment through changes in the value of the molar fraction x. We show that, in addition to the molar fraction x, the band alignment can also be adjusted from type I to type II by changes in the value of the quantum wire radius r. The theoretical framework is based on the numerical solution of the Schrödinger equation in cylindrical coordinates, which is consistent with the effective mass approximation and the mathematical formalism of the envelope function. Linear optical processes are described based on the calculation of first-order optical susceptibility, which is obtained from the density matrix theory in quantum mechanics. An axially patterned quantum well in a nanowire presents three degrees of confinement of its carriers, and in this work, our results contribute to demonstrating how the gap engineering of this system is carried out through the control of its parameters. Thus, we show how the exciton recombination energy is affected, and consequently, we describe the changes in linear optical properties, such as optical absorption coefficient and refractive index.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Alex Alves Almeida (alex.almeida1@ufmt.br) on 2025-02-28T18:49:11Z No. of bitstreams: 1 TESE_2023_Alice Regina de Almeida.pdf: 4882077 bytes, checksum: f1db559aaaeb78ea552e4f6b64098555 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Carlos Eduardo da Silveira (carloseduardoufmt@gmail.com) on 2025-03-10T18:19:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_2023_Alice Regina de Almeida.pdf: 4882077 bytes, checksum: f1db559aaaeb78ea552e4f6b64098555 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-03-10T18:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_2023_Alice Regina de Almeida.pdf: 4882077 bytes, checksum: f1db559aaaeb78ea552e4f6b64098555 (MD5) Previous issue date: 2023-11-01en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Mato Grossopt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titlePropriedades eletrônicas e processos ópticos lineares de nanofios quânticos semicondutores com heteroestruturas axiaispt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.subject.keywordNanofiospt_BR
dc.subject.keywordNanofios axiaispt_BR
dc.subject.keywordPoços quânticos modelados em nanofiospt_BR
dc.subject.keywordCoeficiente de absorção ópticapt_BR
dc.subject.keywordÍndice de refraçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Pereira, Teldo Anderson da Silva-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1191328184875213pt_BR
dc.contributor.referee1Pereira, Teldo Anderson da Silva-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1191328184875213pt_BR
dc.contributor.referee2Godoy, Maurício-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0954555306072029pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9232730984356151pt_BR
dc.description.resumoOs nanofios semicondutores heteroestruturados são potenciais candidatos para aplicação em nanoeletrônica e dispositivos fotônicos, devido às suas importantes propriedades eletrônicas e ópticas, que surgem das condições impostas por dois graus de confinamento, tais como: transistores, diodos emissores de luz, lasers em nanoescala e dispositivos termoelétricos. Neste trabalho investigamos as propriedades eletrônicas e os processos ópticos lineares de poços quânticos AlxGa1−xAs/GaAs axialmente modelados em nanofios cilíndricos, denominados por fios quânticos axiais. Estudamos os efeitos produzidos nos processos ópticos lineares, que surgem devido a mudanças nas propriedades eletrônicas de elétrons e buracos quando parâmetros como a fração molar do Alumínio x, raio do nanofio r e largura do poço quântico L são ajustados. É bem conhecido que o alinhamento de bandas em poços quânticos AlxGa1−xAs/GaAs pode ser alterado entre alinhamento do tipo I e alinhamento do tipo II por meio de mudanças no valor da fração molar x. Mostramos que, além da fração molar x, o alinhamento de bandas também pode ser ajustado do tipo I para o tipo II por mudanças no valor do raio do fio quântico r. O referencial teórico que usamos é baseado na solução numérica da equação de Schrödinger em coordenadas cilíndricas, a qual é consistente com a aproximação da massa efetiva e com o formalismo matemático da função envelope. Processos ópticos lineares são descritos a partir do cálculo da suscetibilidade óptica de primeira ordem, a qual é obtida a partir da teoria da matriz densidade em mecânica quântica. Um poço quântico axialmente modelado em um nanofio apresenta três graus de confinamento de seus portadores, e neste trabalho, nossos resultados contribuem para demonstrar como a engenharia de gap deste sistema é realizada através do controle de seus parâmetros. Assim, mostramos como a energia de recombinação de excitons é afetada, e por consequência, descrevemos as mudanças das propriedades ópticas lineares, como coeficiente de absorção óptica e índice de refração.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Física (IF)pt_BR
dc.publisher.initialsUFMT CUC - Cuiabápt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.subject.keyword2Nanowirespt_BR
dc.subject.keyword2Axial nanowirespt_BR
dc.subject.keyword2Quantum wells patterned on nanowirespt_BR
dc.subject.keyword2Optical absorption coefficientpt_BR
dc.subject.keyword2Refractive indexpt_BR
dc.contributor.referee3Costa, Diego Rabelo da-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7322891417476414pt_BR
dc.contributor.referee4Dias, Alexandre Cavalheiro-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6101630210269302pt_BR
dc.contributor.referee5Ferreira, Ramon Sampaio-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/2876521599114637pt_BR
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGF - Teses de doutorado

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