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

espanolLa segregacion superficial de atomos en las aleaciones de semiconductores III-V produce interfaces abruptas y modifica los perfiles del potencial, alternando los estados electronicos en el pozo cuantico y la energia de emision en el espectro de fotoluminiscencia. En este trabajo se resuelve mediante serie de potencias la ecuacion de Schrodinger considerando un potencial simetrico 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 cuantico por la segregacion de atomos durante el proceso de crecimiento. Se determino la energia del estado base en funcion de los parametros que caracterizan este potencial. Este modelo fue aplicado al caso particular de la segregacion de indio en el sistema InGaAs/GaAs. La energia de transicion del estado base se calcula a partir de las diferencias de energia entre el electron y el hueco en funcion del ancho del pozo. Dichos calculos estan de acuerdo con los picos de energia de fotoluminiscencia reportados. Adicionalmente, la influencia del campo electrico debido al efecto piezoelectrico en la emision de fotoluminiscencia es estudiada. Para esto se considero una funcion de onda variacional de electrones y se calculo la transicion de energia del estado base en la region activa de la heteroestructura a partir de las diferencias de energia de electrones y huecos en funcion del ancho del pozo y del campo electrico. Para pozos cuanticos de InGaAs/GaAs la energia base es ajustada dentro de este modelo coincidiendo nuestros calculos teoricos con la parte experimental. EnglishThe surface segregation in III-V semiconductor alloys produce abrupt interfaces, and modifies the potential profiles, alternating the electronic states in the quantum well and the emission energy in the photoluminescence spectrum. In this work, the Schrodinger equation is solved by means of a power series considering a Cauchy type symmetrical potential, which is soft and decreasing to infinity. This potential is proposed due to the changes in the potential profile from quantum well by the segregation of atoms during the growth process. The ground state energy was determined according to the parameters that characterize this potential. This model was applied to the particular case of indium segregation in the InGaAs/GaAs system. The ground state energy transition is calculated from the difference in energy between the electron and hole in function of well width. These calculations are in agreement with the reported photoluminescence peak energies. In addition, the influence of the electrical field due to the piezoelectric effect on the photoluminescence emission is studied. For this purpose, an electron variational wavefunction was considered and the ground state energy transition in the active region of the heterostructure was calculated from the difference in energy between the electron and hole in function of well width and the electric field. For InGaAs/GaAs quantum wells, the ground energy is adjusted within this model coinciding our theoretical calculations with the experimental part.