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Capa humectante

Una capa humectante es una monocapa de átomos que crece epitaxialmente sobre una superficie plana. Los átomos que forman la capa humectante pueden ser elementos/compuestos semimetálicos o aleaciones metálicas (para películas delgadas). Las capas humectantes se forman al depositar un material de red desajustada sobre un sustrato cristalino. Este artículo se refiere a la capa humectante relacionada con el crecimiento de puntos cuánticos autoensamblados (por ejemplo, InAs sobre GaAs ). Estos puntos cuánticos se forman sobre la capa humectante. La capa humectante puede influir en los estados del punto cuántico para aplicaciones en el procesamiento de información cuántica y la computación cuántica .

Proceso

La capa humectante se cultiva epitaxialmente sobre una superficie utilizando epitaxia de haz molecular (MBE). Las temperaturas requeridas para el crecimiento de la capa humectante típicamente varían de 400 a 500 grados Celsius . Cuando un material A se deposita sobre una superficie de un material B con desajuste de red , la primera capa atómica del material A a menudo adopta la constante de red de B. Esta monocapa de material A se llama capa humectante. Cuando el espesor de la capa A aumenta aún más, se vuelve energéticamente desfavorable para el material A mantener la constante de red de B. Debido a la alta tensión de la capa A , los átomos adicionales se agrupan una vez que se alcanza un cierto espesor crítico de la capa A. Esta formación de islas reduce la energía elástica . [1] Cubierto con material B , la capa humectante forma un pozo cuántico en caso de que el material A tenga una banda prohibida menor que B. En este caso, las islas formadas son puntos cuánticos . Se puede utilizar un recocido adicional para modificar las propiedades físicas de la capa humectante/ punto cuántico [2] .

Propiedades

La capa humectante es una capa casi monoatómica con un espesor de típicamente 0,5 nanómetros . Las propiedades electrónicas del punto cuántico pueden cambiar como resultado de la capa humectante. [3] [4] [5] Además, la tensión del punto cuántico puede cambiar debido a la capa humectante. [6]

Notas

  1. ^ Lee, S.; Lazarenkova, O.; Von Allmen, P.; Oyafuso, F.; Klimeck, G. (2004). "Efecto de las capas humectantes en la tensión y la estructura electrónica de puntos cuánticos autoensamblados de InAs". Physical Review B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Código Bibliográfico :2004PhRvB..70l5307L. doi :10.1103/PhysRevB.70.125307. S2CID  13994641.
  2. ^ Sanguinetti, S.; Mano, T.; Gerosa, A.; Somaschini, C.; Bietti, S.; Koguchi, N.; Grilli, E.; Guzzi, M.; Gurioli, M.; Abbarchi, M. (2008). "Efectos del recocido térmico rápido en estructuras de puntos cuánticos y anillos cuánticos autoensamblados". Journal of Applied Physics . 104 (11): 113519–113519–5. Bibcode :2008JAP...104k3519S. doi : 10.1063/1.3039802 . ISSN  0021-8979.
  3. ^ Lee, Seungwon; Lazarenkova, Olga L.; von Allmen, Paul; Oyafuso, Fabiano; Klimeck, Gerhard (2004). "Efecto de las capas humectantes en la tensión y la estructura electrónica de puntos cuánticos autoensamblados de InAs". Physical Review B . 70 (12): 125307. arXiv : cond-mat/0405019 . Código Bibliográfico :2004PhRvB..70l5307L. doi :10.1103/PhysRevB.70.125307. ISSN  1098-0121. S2CID  13994641.
  4. ^ Karrai, Khaled; Warburton, Richard J.; Schulhauser, Christian; Högele, Alexander; Urbaszek, Bernhard; McGhee, Ewan J.; Govorov, Alexander O.; Garcia, Jorge M.; Gerardot, Brian D.; Petroff, Pierre M. (2004). "Hibridación de estados electrónicos en puntos cuánticos mediante emisión de fotones". Nature . 427 (6970): 135–138. Bibcode :2004Natur.427..135K. doi :10.1038/nature02109. ISSN  0028-0836. PMID  14712271. S2CID  4424992.
  5. ^ Shahzadeh, Mohammadreza; Sabaeian, Mohammad (2014). "Los efectos de la capa humectante en las propiedades electrónicas y ópticas de las transiciones intersubbanda P-a-S en puntos cuánticos InAs/GaAs en forma de domo deformado". AIP Advances . 4 (6): 067113. Bibcode :2014AIPA....4f7113S. doi : 10.1063/1.4881980 . ISSN  2158-3226.
  6. ^ Sun, Chao; Lu, Pengfei; Yu, Zhongyuan; Cao, Huawei; Zhang, Lidong (2012). "Efecto de las capas humectantes en puntos cuánticos InAs/GaAs". Physica B: Condensed Matter . 407 (22): 4440–4445. Bibcode :2012PhyB..407.4440S. doi :10.1016/j.physb.2012.07.039. ISSN  0921-4526.

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