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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84033| Tipo: | Dissertação |
| Título: | A influência dos fonons acústicos e óticos não-polares nas propriedades de transporte de portadores fotoexcitados submetidos a campos elétricos intensos |
| Autor(es): | Pires Filho, Antônio de Pádua Cunha |
| Orientador: | Freire, Valder Nogueira |
| Palavras-chave em português: | Teoria quântica;Elétrons;Semicondutores |
| Palavras-chave em inglês: | Quantum theory;Electrons;Semiconductors |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Data do documento: | 1991 |
| Citação: | PIRES FILHO, Antônio de Pádua Cunha. A influência dos fonons acústicos e óticos não-polares nas propriedades de transporte de portadores fotoexcitados submetidos a campos elétricos intensos. 1991. Dissertação (Mestrado em Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1991. |
| Resumo: | Foi obtido um conjunto de 21 equações integro-diferenciais, acopladas e não-lineares, para o estudo dos fenômenos de transporte de portadores fotoexcitados em semicondutores III-V submetidos a campos elétricos intensos. Uma teoria quântica de transporte foi utilizada para isto, tendo sido obtida através do Método do Operador Estatístico de Não-Equilíbrio de Zubarev e da hipótese da existência de tempos de relaxação de micro-informação de Bogoliubov. Todas as possíveis interações portador-fônon (intra e intervale) foram levadas em consideração, bem como a interação coulombiana entre os portadores. Com a utilização do esquema de bandas parabólicas centrais para elétrons e buracos pesados, o número de equações integro-diferenciais foi reduzido a sete e, no limite de altas temperaturas, transformado em um conjunto de sete equações diferenciais acopladas. Uma análise dos diferentes tempos de relação de momentum dos portadores, surgidos de forma natural da teoria quântica de transporte utilizada, revelou a importância dos fônons acústicos e óticos não-polares nos fenômenos de transporte de portadores fotoexcitados submetidos a campos elétricos intensos, determinando a existência de estruturas (máximo e mínimo) na velocidade transiente dos elétrons, e sua ausência no caso da velocidade de buracos pesados. A solução numérica das equações diferenciais revelou a existência de não-linearidades no comportamento das temperaturas dos buracos e fônons, que foram atribuídas ao aumento abrupto da temperatura estacionária dos elétrons que ocorre para campos ~6 kV/cm. Foi verificado um overshoot na velocidade dos elétrons para campos superiores a 6 kV/cm e a presença de estruturas para valores inferiores, enquanto foi constatado que os buracos pesados apresentam uma evolução temporal monotônica para qualquer intensidade de campo elétrico. Finalmente, mesmo sem a existência de espalhamento intervale, foi observado para os elétrons o efeito de resistividade diferencial negativa entre 6 kV/cm e 7.3 kV/cm. |
| Abstract: | A set of 21 coupled non-linear integro-differential equations was obtained for the study of photoexcited carriers transport ln III-V semiconductors submit ted to high electric field intensi ties. A quantum transport theory, obtained from Nonequilibrium Statistical Operator Method the Zubarev's and from the Bogoliubov's assumption of the existence of relaxation times for micro-information has been used. All of the possible interactions between carriers and phonons (intra and intervalley) were taken into account, as well as the carriers coulomb interaction. In the scheme of central parabolic bands for electrons and heavy holes, and in the limit of high temperatures, the set of integro-differential equations was reduced to seven coupled differential equations. An analysis of all of the momentum relaxation times of the carriers, naturally revealed from the quantull\ transport theory that was used, has shown the role of acoustical and non-polar phonons in the transport phenomena of photoexcited carriers submitted to high electric fields, determining the existence of structures (maximum and minimum) in the electron transient veloci ty, and i ts absence in the case of the heavy hole veloci ty. The numerical solution of the differential equations has revealed the existence of non-lineari ties in the behavior of the heavy hole and phonon temperatures, that was related to the abrupt growth of the stationary temperature of electrons for electric fields ~6 kV/ctn. An overshoot in the electron velocity for fields higher than 6 kV/cm was verified, as well as the presence of structures for lower values, while heavy holes showed a monotonic temporal evolution for any electric field intensity. Finally, even without the intervalley scattering, it was observed the effect of negative differential resistivity between 6 kV/cm and 7.3 kV/cm. |
| Descrição: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84033 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/0247808881637334 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/8647922327100953 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DFI - Dissertações defendidas na UFC |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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