Estudio de la influencia de la segregación de indio y del campo eléctrico interno en las propiedades ópticas de heteroestructuras de pozos cuánticos III-V

Study of the influence of indium segregation and Internal electric-field on the optical properties of III-V quantum wells heterostructures

La segregación superficial de átomos en las aleaciones de semiconductores III-V produce interfaces abruptas y modifica los perfiles del potencial, alternando los estados electrónicos en el pozo cuántico y la energía de emisión en el espectro de fotoluminiscencia. En este trabajo se resuelve mediante serie de potencias la ecuación de Schrödinger considerando un potencial simétrico tipo Cauchy, el cual es suave y decreciente al infinito. Se propone dicho potencial debido a los cambios en el perfil del potencial del pozo cuántico por la segregación de átomos durante el proceso de crecimiento. Se determinó la energía del estado base en función de los parámetros que caracterizan este potencial. Este modelo fue aplicado al caso particular de la segregación de indio en el sistema InGaAs/GaAs. La energía de transición del estado base se calcula a partir de las diferencias de energía entre el electrón y el hueco en función del ancho del pozo. Dichos cálculos están de acuerdo con los picos de energía de fotoluminiscencia reportados. Adicionalmente, la influencia del campo eléctrico debido al efecto piezoeléctrico en la emisión de fotoluminiscencia es estudiada. Para esto se consideró una función de onda variacional de electrones y se calculó la transición de energía del estado base en la región activa de la heteroestructura a partir de las diferencias de energía de electrones y huecos en función del ancho del pozo y del campo eléctrico. Para pozos cuánticos de InGaAs/GaAs la energía base es ajustada dentro de este modelo coincidiendo nuestros cálculos teóricos con la parte experimental.