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dc.contributor.advisor1Anjos, Virgilio de Carvalho dos-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2115492949957340pt_BR
dc.contributor.advisor2Meruva, Seshadri-
dc.contributor.advisor2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3963015880285936pt_BR
dc.contributor.referee1Paula, Ana Maria de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/pt_BR
dc.contributor.referee2Deneke, Christoph Friedrich-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4679068868095356pt_BR
dc.contributor.referee3Nogueira, Wallon Anderson Tadaiesky-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3035369827853969pt_BR
dc.creatorDarabian, Hamid-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2191976193030603pt_BR
dc.date.accessioned2021-06-29T12:52:51Z-
dc.date.available2021-06-29-
dc.date.available2021-06-29T12:52:51Z-
dc.date.issued2020-03-02-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13008-
dc.description.abstractIn this thesis, the dynamics of the photoexcited carriers in the bulk GaAs are investigated by a time-resolved differential reflectance method. The setup is mounted in a pump-probe configuration, with tunable wavelength and 100 fs pulse duration. Three bulk GaAs samples, each with different doping levels are considered in this work. The obtained data from the pump-probe spectroscopy reveal that the relaxation time of the excited electrons in the conduction band is highly dependent on the energy of the electrons. A relaxation time around 4 ps is measured for the electrons that are excited by 720 nm while for 800 nm excitation 12 ps relaxation time is recorded for the electrons. The behavior is attributed to different mechanisms of the electron-phonon interaction such that at the low excitation energy Frohlich interaction is dominant while in the higher energy excitation the intervalley scattering plays the principal role in the energy relaxation of the electrons. Besides, GaAs samples with different doping levels are considered to observe the effect of the doping in the dynamics of the electron, particularly the energy relaxation. The data show no considerable changes in the relaxation time of the electrons for different doping levels. However, the influences of the excited carrier concentration are considerable in the relaxation time and the recovery of the induced optical properties changes. The high concentration of the photoexcited carriers gives rise to a faster energy relaxation of the electrons and the recovery of nonlinear optical effects. Moreover, the effects of carrier diffusion are studied by performing simulations based on an ambipolar model. The simulation results show that the diffusion effects in GaAs are more pronounced at shorter wavelength in a degenerate pump-probe setup.pt_BR
dc.description.resumoNeste estudo, a dinâmica dos portadores de carga fotoexcitados nos cristais de GaAs é investigada pelo m´método de refletância diferencial resolvida no tempo. O aparato ´e montado em uma configuração de “pump-probe”, com comprimento de onda ajustável e duração de pulso de 100 fs. Três amostras de cristais de GaAs, cada uma com diferentes n´níveis de dopagem, são consideradas neste trabalho. Os dados obtidos na espectroscopia de “pump-probe” revelam que o tempo de relaxação dos elétrons excitados na banda de condução ´e altamente dependente de sua energia. Um tempo de relaxação em torno de 4 ps foi medido para os elétrons excitados em 720 nm, enquanto que para excitação em 800 nm, o tempo de relaxação ´e de 12 ps. Esse comportamento ´e atribuído a diferentes mecanismos de interação elétron-fônon. De modo que, para baixa energia de excitação, a interação Frohlich ´e dominante, enquanto que para alta energia de excitação o espalhamento “intervalley” desempenha o papel principal na relaxação energética dos elétrons. Além disso, as amostras com diferentes n´níveis de dopagem são consideradas para observar o efeito da dopagem na dinâmica dos elétrons, particularmente na relaxação de energia. Os dados não mostram mudanças consideráveis no tempo de relaxa¸c˜ao dos elétrons para diferentes n´níveis de dopagem. No entanto, fica a influência da concentração de portadores de carga excitados considerável no tempo de relaxação e na recuperação das mudanças induzidas nas propriedades ópticas. A alta concentração de portadores de carga fotoexcitados gera rápida relaxação energética dos elétrons e recuperação dos efeitos ópticos não lineares. Além disso, os efeitos da difusão dos portadores de carga são estudados através de simulações baseadas no modelo ambipolar. Os resultados da simulação mostram que os efeitos de difusão no GaAs são mais pronunciados no menor comprimento de onda em uma configuração degenerada de “pump-probe”.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectEspectroscopia “pump-probe”pt_BR
dc.subjectRefletividade diferencial resolvida no tempopt_BR
dc.subjectGaAspt_BR
dc.subjectInteração elétron-fônonpt_BR
dc.subjectPump-probe spectroscopypt_BR
dc.subjectTime-resolved differential reflectivypt_BR
dc.subjectGaAspt_BR
dc.subjectElectronphonon interactionpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleUltrafast dynamics of excited carriers in GaAs by a time-resolved differential reflectivitypt_BR
dc.typeTesept_BR
Appears in Collections:Doutorado em Física (Teses)



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