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Física dos Semicondutores - Fundamentos, Aplicações e Nanoestruturas

Física

Isabel Calado Ferreira, Mikhail Vasilevskiy

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Detalhes do Produto

Sinopse

Os primeiros dispositivos à base de materiais semicondutores foram fabricados no século XIX. Porém, só a partir da invenção do transístor, em 1947, é que a Física dos Semicondutores se desenvolveu de tal modo que estes materiais são actualmente componentes indispensáveis em inúmeras indústrias e na nossa vida quotidiana. A sua tecnologia atingiu um nível de perfeição tal que se consegue actualmente controlar a presença de um átomo de impureza num conjunto de 1010 átomos nativos num cristal de silício. Também se tornou possível produzir cristais semicondutores com dimensões na escala de nanometros, cujas propriedades prometem aplicações revolucionárias como, por exemplo, a computação quântica.
Neste livro apresentam-se os conceitos e as teorias subjacentes ao estudo das propriedades dos materiais semicondutores e das suas aplicações mais relevantes e recentes.

Índice

Capítulo I - Propriedades básicas dos semicondutores. Teoria das bandas electrónicas
Capítulo II - Estatística dos portadores de carga
Capítulo III - Fenómenos de transporte
Capítulo IV - Óptica de semicondutores
Capítulo V - Fenómenos de contacto
Capítulo VI - Estruturas de semicondutores com confinamento quântico

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Autor(es)

Isabel Calado Ferreira

Maria Isabel Pereira Lucas Calado Ferreira Data de Nascimento: 9/11/1946 Naturalidade: Lourenço Marques, Moçambique Nacionalidade: Portuguesa Endereço electrónico: isabelcf@fisica.uminho.pt Cargos actuais: Prof. Catedrática, Departamento de Física, Universidade do Minho, desde 1987. Investigadora do Grupo de Física Atómica, Molecular e Óptica do Centro de Física da Universidade do Minho, desde a criação do Centro em 1994. Graus Académicos: Prof. Agregada da Universidade do Minho, 1986. Doutoramento pela Universidade de Londres, 1978, como bolseira da Fundação Calouste Gulbenkian. Licenciatura em Engenharia Químico - Industrial pelo, I.S.T., em 1970. Cargos anteriores: Pro-Reitora, Universidade do Minho, Julho de 1994-Julho de 1998; Vice-Presidente, Conselho Académico, Universidade do Minho, Abril de 1992 – Junho de 1998; Julho de 2002 – Julho de 2004; Professora Associada, Universidade do Minho, 1980 a 1987; Professora Auxiliar, Universidade do Minho, 1978 a 1980; Estudante de doutoramento no Davy- Faraday Research Laboratory, The Royal Institution, Londres, Reino Unido, Setembro de 1974 a Setembro de 1977, como bolseira da Fundação Calouste Gulbenkian, sob a supervisão de Lord Porter; Assistente, Universidade do Minho, 1976-1978; Assistente, Universidade de Lourenço Marques, 1972 a 1974. Áreas Científicas de investigação: Fotofísica molecular Fotofísica e óptica de materiais híbridos do tipo molécula orgânica -óxido semicondutor nanoestruturado Publicações Livros/capítulos de livros Mikhail I. Vasilevkiy, Isabel Calado Ferreira, “ Física dos Semicondutores: Fundamentos, Aplicações e Nanoestruturas”, Edições Almedina, SA, 2005, Depósito Legal nº 233 086/05. Mary D. Archer and M. Isabel C. Ferreira, “Photogalvanic Cells and Effects”, in “Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy”, J.S. Connolly Ed., Academic Press, 1981, 201 – 226 Artigos recentes - Graham Hungerford, Ana Rei and M. Isabel C. Ferreira, “Use of fluorescence to monitor the incorporation of horseradish peroxidase into a sol-gel derived medium”, Biophys. Chem., 2006, 120, 81-86; - Graham Hungerford, Ana Rei and M. Isabel C. Ferreira, “Studies on the interaction of Nile red with horseradish peroxidase in solution”, FEBS Journal, 2005, 272, 6161-6169; - T. M. R. Viseu, M. I. C. Ferreira, “Light absorption efficiencies of photoactive multilayered films: a realistic approach for porous materials”, Solar Energy Materials & Solar Cells”, 2005, 88, 301-314; - T. M. R. Viseu, G. Hungerford, and M. I. C. Ferreira, “ Dye-Host Interactions for Local Effects Recognition in Homogeneous and Nanostructured Media”, J. Phys. Chem., B 2003, 107, 13300-13312; - T. M. R. Viseu, G. Hungerford, M. Isabel C. Ferreira, “Optical and Photophysical Studies on Porphyrin Doped TiO2 Matrices”, J. Physical Chemistry B, 2002, 106, 1853 – 1861; - G. Hungerford, M. R. Pereira, J. A. Ferreira, Teresa M. R. Viseu, A. F. Coelho, M. I. C. Ferreira and K. Sulhing, “ Probing Ti and Si based sol-gel matrices by fluorescence techniques”, J. Fluorescence, 2002, 12, 397-417; - T. M. R. Viseu, B. Almeida, M. Stchakovsky, B. Drevillon, M. I. C. Ferreira, J. B. Sousa, “Optical Characterization of Anatase: a Comparative Study of the Bulk Crystal and the Polytcrystalline Film”, Thin Solid Fims, 2001, 401, 216-224; - G. Hungerford, M. I. C. Ferreira, M. R. Pereira, J. A. Ferreira, A. F. Coelho, “Spectroscopic Characterization of Porphyrin-Doped Sol-Gel Derived Matrices”, J. Fluorescence, 2000, 10, 283-290.

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Mikhail Vasilevskiy

Data de nascimento: 11 de Maio de 1960 Naturalidade: Stavropol’skii krai, URSS Nacionalidade: Russo Estado civil: Casado, um filho Educação e Qualificações Academicas: - Agregação (Universidade do Minho), 2004 - Equivalência a Grau de Doutor em Física (Universidade do Minho), 2000. - Grau de Doutoramento em Física de Semicondutores (Gorkii State University), 1985. - Licenciatura em Física (diploma ‘Ad Laume’ da Gorki State University), 1981. - Curso Universitário em Física, Gorkii State University, URSS, Set. de 1976 a Julho de 1981. Progressão na Carreira: - Professor Associado Convidado, Departamento de Física, Universidade do Minho, Braga, Portugal, desde Out. de 1999; - Cientista Convidado, Universidade do Minho, Braga, Portugal, Out. de 1996 a Out. de 1999; - Professor Associado, N.I.Lobachevskii University of Nizhnii Novgorod, Russia, Jan. de 1992 a Out. de 1996. - Investigador Superior, Gorkii State University, Junho de 1989 a Jan. de 1992; - Professor Auxiliar de Física, Gorkii State University, Dez. de 1984 a Junho de 1989; - Investigador, Physical and Technical Research Institute, Gorkii, URSS, Set. de 1981 a Dez. de 1984. Estadias: - Investigador Convidado, University of Essex, Inglaterra, Nov. de 1990 a Set. de 1991; - Professor Visitante, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil, Dez. de 1993 a Dez. de 1994. Actividade Docente Leccionei os seguintes cursos: (i) Cálculos Numéricos e Métodos Computacionais (de graduação); (ii) Capítulos Seleccionados de Física de Semicondutores (de graduação e pós-graduação); (iii) Semicondutores em Campos Eléctricos e Magnéticos Fortes (de graduação); (iv) Fundamentos Físico-Químicos de Tecnologia de Semicondutores (de graduação); (v) Fenómenos de Transporte em Semicondutores (Física de Semicondutores (de pós-graduação); (vi) Fundamentos de Física de Semicondutores (de graduação e pós-graduação); (vii) Física Geral IV (Introdução à Física Moderna) (de graduação); (viii) Física dos Semicondutores (de graduação); (ix) Física Geral III (Electricidade e Magnetismo) (de graduação), (x) Física dos Meios Contínuos (de graduação); (xi) Termodinâmica (de graduação); (xii) Física do Núcleo e das Partículas Elementares (de graduação). Domínios Científicos: Física do Estado Sólido, Física e Óptica de Semicondutores, Física de Crescimento de Cristais. Áreas de Investigação: - Propriedades de electrões e fonões e a interacção electrão-fonão desordem em ligas e nanoestructuras de semicondutor (teoria e simulação); - Propriedades ópticas dos meios desordenados; - Fenómenos cooperativos atómicos e mecânica estatística de desordem atómica em materiais sólidos. Orientação de Trabalhos Científicos - Trabalhos de Mestrado: Desde o ano 1985, fui responsável pela orientação científica dos seguintes alunos da Universidade de Gorki (Nizhni Novgorod): S.M. Rudenko, M.V. Dryakhlova, I.V. Smirnova, A.V. Vorobiev, A.S. Savinov. e M.A. Klimov. - Trabalhos de Doutoramento: Fui (co-) orientador dos trabalhos de O.V. Vikhrova (Doutoramento pela Universidade de Nizhni Novgorod, concluído em 2000), S.V. Stroganova (ainda não concluiu), A.G. Rolo (Universidade do Minho, concluído em 2003) e S.A. Filonovich (Universidade do Minho, concluído em 2003). Lista das publicações mais recentes A lista completa das publicações inclui 1 livro, mais de 70 artigos em revistas com avaliação e mais de 100 apresentações em congressos internacionais. As publicações mais recentes (dos últimos 5 anos) são: 1. A.G.Rolo, M.I.Vasilevskiy, N.P.Gaponik, D.V.Talapin, A.L.Rogach and M.J.M.Gomes, “Confined optical vibrations in CdTe quantum dots and clusters”, physica status solidi (b) 229 (2002), p.433-437. 2. M.I.Vasilevskiy, A.G.Rolo, N.P.Gaponik, D.V.Talapin, A.L.Rogach and M.J.M.Gomes, “Dipole-active vibrations confined in InP quantum dots”, Physica B 316-317 (2002), p.452-4. 3. S.A.Filonovich, Yu.P.Rakovitch, M.I.Vasilevskiy, M.V.Artemyev, D.V.Talapin, A.L.Rogach, A.G.Rolo and M.J.M.Gomes, “Probing the exciton density of states using integrated photoluminescence spectroscopy”, Chemical Monthly (Monatshefte fuer Chemie) 133 (2002), p.909-918. 4. I.Boerasu, M.I.Vasilevskiy, M.Pereira, M.F.Costa and M.J.M.Gomes, “Optical properties of PZT 65/35 thin films deposited by sol-gel”, Ferroelectrics 268 (2002), p.187-192. 5. Yu.P.Rakovitch, M.V.Artemyev, A.G.Rolo, M.I.Vasilevskiy, and M.J.M.Gomes, “Reply to Comment on Third-order optical nonlinearities in thin films of CdS nanocrystals”, Physica Status Solidi (b) 231 (2002), p.115-6. 6. A.G.Rolo, M.V.Stepikhova, S.A.Filonovich, C.Ricolleau, M.I.Vasilevskiy, and M.J.M.Gomes, “Microstructure and photoluminescence of CdS-doped silica films grown by magnetron RF-sputtering”, Physica Status Solidi (b) 232 (2002), p.44-9. 7. M.I.Vasilevskiy, “Dipolar vibrational modes in spherical semiconductor quantum dots”, Phys. Rev. B 66 (2002), 195326 (9 pages). 8. I.Boerasu, M.Pereira, M.I.Vasilevskiy, M.J.M.Gomes, B.Watts, F.Leccabue and P.M.Vilarinho, “Properties of ferroelectric films based on Nb-modified PZT produced by PLD technique”, Applied Surface Science 208-209 (2003), p.604-10. 9. M.I.Vasilevskiy, O.V.Vikhrova and S.N.Ershov, “Influence of Cluster Formation on Localization of Optical Phonons in Two-Dimensional Pseudobinary Substitutional Solid Solutions”, Phys. Solid State 45 (2003), p.1099-1107. 10. V.I.Boev, S.A.Filonovich, M.I.Vasilevskiy, C.J.Silva, M.J.M.Gomes, D.V.Talapin and A.L.Rogach, “Dipole-dipole interaction effects on the optical response of quantum dot ensembles”, Physica B 338 (2003) p.347-52. 11. I.Boerasu, L.Pintilie, M.Pereira, M.I.Vasilevskiy and M.J.M.Gomes, “Electrical and Photoelectric Properties of PZT 65/35 Thin Films Deposited by Sol Gel: Competition between Ferroelectric and Semiconductor Properties”, J. Appl. Phys. 93 (2003), p.4776-83. 12. M.I.Vasilevskiy, R.P.Miranda, E.V.Anda and S.S.Makler, “Polaron effect on the optical absorption, emission and Raman scattering in quantum dots”, Semicond. Sci. Technol. 19 (2004), p.S312-5. 13. N.V.Baidus, B.N.Zvonkov, P.B.Mokeeva, E.A.Uskova, S.V.Tikhov, M.I.Vasilevskiy, M.J.M.Gomes and S.A.Filonovich, “1.3-1.5 µm electroluminescence from Schottky diodes made on Au-InAs/GaAs quantum-size heterostructures”, Semicond. Sci. Technol. 19 (2004), p.S469-71. 14. M.I.Vasilevskiy, E.V.Anda and S.S.Makler, “Electron-phonon interaction effects in semiconductor quantum dots: a non-perturbative approach”, Phys. Rev. B 70 (2004), 035318 (14 pages). 15. A.I.Belogorokhov, L.I.Belogorokhova, R.P.Miranda, M.I.Vasilevskiy, and S.A.Gavrilov, “Mixed optical phonon modes in semiconductor nanocrystals synthesized in porous amorphous Al2O3 matrix”, Physica Status Solidi (c) 1 (2004), p.2638-41. 16. M.I.Vasilevskiy and R.P.Miranda, “Is polaron effect important for Raman scattering in self-assembled quantum dots?”, Physica Status Solidi (c) 2 (2005), p.862-66. 17. N.V.Baidus, A.Chahboun, M.J.M.Gomes, M.I.Vasilevskiy, P.B. Demina, E.A. Uskova and B.N.Zvonkov, “Suppression of the photoluminescence quenching effect in self-assembled InAs/GaAs quantum dots”, Appl. Phys. Lett. 87 (2005), 053109. 18. M.I.Vasilevskiy, M.I.C.Ferreira, “Física dos semicondutores: fundamentos, aplicações e nanoestruturas”, Edições Almedina, S.A., Portugal, 2005, ISBN: 972-40-2654-X, 337p. 19. A.M.Satanin, Yong S. Joe, Chang Sub Kim, and M.I.Vasilevskiy, “Localization of Phonon-Polaritons in Disordered Polar Media”, Phys. Rev. E 72 (2005) 066618 (11 pages). 20. A.S.Vasin and M.I.Vasilevsky, “Modelling of the Diffusion Instability of Mercury Atoms in Cadmium-Mercury-Telluride Alloy”, Phys. Solid State 48 (2006), p.37-41.

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