| Título: | Projeto de fotodetectores infravermelhos a poços quânticos utilizando o método de matriz de transferência. |
| Autor: | Ricardo Augusto Tavares Santos |
| Programa: | Engenharia Eletrônica e Computação |
| Área de Concentração: | Micro-ondas e Optoeletrônica |
| Orientador : | Fábio Durante Pereira Alves |
| Coorientador : | Christian Giorgio Roberto Taranti |
| Ano de Publicação : | 2009 |
| Curso : | Doutorado |
| Assuntos : | Detectores infravermelhos |
| t | Poços quânticos de semicondutores |
| t | Dispositivos de poços quânticos |
| t | Matrizes de função de transferência |
| t | Física do estado sólido |
| t | Engenharia eletrônica |
| Resumo : | Essa tese apresenta uma metodologia para calcular os níveis confinados de energia e suas respectivas funções de onda em estruturas de poços quânticos usando o método de matriz de transferência (TMM). Este trabalho visa prover ferramentas para a estimação de absorção devido a transições interbanda e intersubbanda em fotodetectores infravermelhos a poços quânticos (QWIPs). O uso de fotodetectores desse tipo tem se intensificado nos últimos anos, principalmente em imageadores infravermelhos para identificação de alvos de interesse militar e civil. São estudados os conceitos básicos para o entendimento dos fenômenos quânticos que envolvem a detecção por dispositivos desse tipo. Partindo de um Hamiltoniano 8x8 utilizado para o cálculo da estrutura de bandas em materiais semicondutores, desenvolve-se um modelo que representa a dinâmica dos portadores nas bandas de valência e de condução que permite o cálculo dos níveis confinados (subbandas) e suas respectivas funções de onda. Efeitos de não-parabolicidade, tensão/compressão e segregação de compostos são considerados no modelo. A solução numérica das equações diferenciais envolvidas é feita utilizando-se o método de matriz de transferência, que é adaptado para acomodar qualquer perfil de potencial devido à combinação de camadas de compostos semicondutores. Foram desenvolvidos programas para realizar o cálculo das variáveis em discussão. Os resultados obtidos demonstraram uma boa concordância com aqueles reportados na literatura e com medidas realizadas em laboratório em dispositivos reais. A partir dos resultados, estuda-se o efeito das incertezas nos parâmetros dos materiais semicondutores no cálculo em questão. Erros que variam de 0.2 a 5%, dependendo da estrutura, permitem concluir que método desenvolvido pode ser utilizado no projeto de QWIPs com estruturas complexas. |
| Data de Defesa : | 14/09/2009 |
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