vale longitudinal, linhas sólidas dos níveis do poço, são separados dos níveispertencentes aos três vales equivalentes oblíquos, linhas tracejadas dos níveis do poço.Recentemente foi investigado no LAS/INPE o espectro ótico <strong>de</strong> absorção em uma série<strong>de</strong> amostras <strong>de</strong> poços quânticos múltiplos (MQW, multi quantum-wells) <strong>de</strong><strong>PbTe</strong>/Pb 1-x Eu x Te com x ~ 0,05 – 0,07 com diferentes larguras do poço <strong>de</strong> <strong>PbTe</strong>. Astransições óticas entre níveis quantizados nas bandas <strong>de</strong> valência e condução do poço <strong>de</strong><strong>PbTe</strong> foram <strong>de</strong>terminadas a partir dos <strong>de</strong>graus <strong>de</strong> absorção observados nos espectros <strong>de</strong>transmissão medidos entre 5 e 300 K. As energias <strong>de</strong> transição óticas do tipo dipoloelétrico foram calculadas analiticamente, <strong>de</strong>ntro da aproximação <strong>de</strong> função envelope e omo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> poço quadrado simétrico perfeito, incluindo as correções <strong>de</strong>vido à<strong>de</strong>formação (ANDRADA E SILVA, 1999). Ao contrário do aceito normalmente naliteratura foi obtida uma boa concordância geral para as diferentes transições,temperaturas e larguras <strong>de</strong> poço, entre os resultados experimentais e a teoria(ABRAMOF et al., 2001). Medidas <strong>de</strong> fotoluminescência foram também realizadas comsucesso nestas amostras, apresentando resultados coerentes com as medidas <strong>de</strong> absorção(ABRAMOF et al., 2002), que prova o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> duas bandas k.p ser plenamenterazoável para distinguir e prever efeitos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação e <strong>de</strong> quantização no <strong>PbTe</strong>.O tunelamento ressonante ocorre mediante a aplicação <strong>de</strong> uma diferença <strong>de</strong> potencialnas extremida<strong>de</strong>s da estrutura <strong>de</strong> <strong>barreira</strong> <strong>dupla</strong>. O potencial aplicado <strong>de</strong>forma aestrutura <strong>de</strong> bandas conforme ilustra a Figura 2.5. Na medida em que a sub-banda dopoço ten<strong>de</strong> a se nivelar com o nível <strong>de</strong> Fermi, E f , do material externo à <strong>barreira</strong>,apresenta-se um padrão crescente <strong>de</strong> corrente. O pico do tunelamento ressonanteocorrerá quando a tensão aplicada V for igual a 2E 1 /e, on<strong>de</strong> E 1 é a energia do primeironível quantizado do poço. Em seguida a corrente cai abruptamente com o aumento datensão, caracterizando a resistência negativa. Isso ocorre porque neste ponto a energiado primeiro nível quantizado do poço fica menor do que a energia do estado quaseligado, externo ao poço. O painel esquerdo da Figura 2.5 esquematiza o caso no qual a<strong>barreira</strong> <strong>dupla</strong> é polarizada com um progressivo aumento na tensão V i . O lado direito damesma figura representa a medida <strong>de</strong> corrente por tensão, IxV, oriunda <strong>de</strong> um efeitoressonante <strong>de</strong> uma BD, indicando os pontos tomados na condição <strong>de</strong> polarização,42
epresentada ao lado. Outro tunelamento ressonante ocorrerá somente se houver outronível quantizado superior ao anterior no poço.V 0E 1E fV p =2E 1 /eE 1E fV 2E 1CorrenteE fV pV 4E 1V 0 V 2 V p V 4TensãoFIGURA 2.5 - Representação da estrutura <strong>de</strong> bandas <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> uma <strong>barreira</strong> <strong>dupla</strong>submetida a tensões V i progressivas. No lado direito está a medida <strong>de</strong>corrente por tensão <strong>de</strong> tunelamento ressonante indicando os pontosrepresentados no diagrama <strong>de</strong> bandas.O fato <strong>de</strong> a corrente aumentar se <strong>de</strong>ve ao tunelamento dos elétrons que vêm em direçãoà primeira <strong>barreira</strong> com energias próximas ao nível quantizado <strong>de</strong> energia no poço e sãotransmitidos através da segunda <strong>barreira</strong> com alta transmitância. Quando a tensãoaumenta além do valor <strong>de</strong> pico a corrente diminui em conseqüência do fato domomentum e a energia paralela às camadas não mais se conservarem.E fMedidas <strong>de</strong> tunelamento ressonante em estruturas <strong>de</strong> BD <strong>de</strong> compostos IV-VI ainda nãoforam relatadas. No entanto, espera-se um comportamento qualitativo similar àsmedidas <strong>de</strong> corrente por tensão observados em outros materiais. Um exemplo clássico<strong>de</strong> medida <strong>de</strong> tunelamento ressonante é reproduzido na Figura 2.6 , extraído do trabalho43
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10 4 PbTe - n +BD4019bufferW barrei
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célula de efusão. Note que a dife
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áreas de mesa diferentes. Discrep
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