Os fenômenos de transporte em sistemas fora do equilíbrio termodinâmico constituem um tema relevante em áreas tão distintas quanto a Física da Matéria Condensada, Físico-Química, Biologia, Engenharia e outras. Todos os sistemas de muitos corpos destas diferentes áreas exibem comportamentos que, a nível macroscópico, acredita-se poderem ser descritos por equações de movimento de algumas variáveis macroscópicas (uma contração do número de variáveis do sistema). Das aproximações teóricas existentes para a dinâmica dos processos de relaxação de sistemas de muitos corpos longe do equilíbrio, o MaxEnt-MOENE tem se mostrado bastante eficaz no tratamento de sistemas dissipativos para uma grande variedade de problemas físicos. No referente ao seu uso no estudo de semicondutores, existem diversas aplicações com muito êxito no que se refere a comparação de teoria e experimento. É meu intuito neste trabalho fazer um extenso estudo das propriedades de transporte e ópticas dos III-Nitretos (e também em outros semicondutores de interesse atuais como ZnS, SiC, etc.), com especial ênfase na influência de campos elétricos de intensidades intermediárias a fortes, consideramos os casos de: (1) compostos intrínsecos, onde analisaremos o estado de um plasma duplo de elétrons e buracos produzidos por fotoinjeção, e (2) o caso de nitretos dopados tipo n ou p, quando temos o caso de um plasma simples.

Gerais

Investigar o transporte de carga e calor e a relaxação para o estado estacionário ou de equilíbrio em semicondutores fora do equilíbrio pela aplicação de campos elétricos e fotoiluminação. Este estudo será aplicado aos semicondutores mais recentes na literatura e de maior interesse tecnológico atuais, como o GaN, AlN, InN, ZnS, ZnSe, SiC e ZnTe.

Específicos

Determinar a evolução temporal dos estados altamente excitados (estados transientes) bem como as situações no estado estacionário ou de equilíbrio. Avaliar a evolução temporal (ou o estado estacionário) de propriedades como: velocidade de deslocamento e mobilidade de portadores (elétrons e buracos); população de fônons ópticos e acústicos (longitudinais e transversais); temperatura efetiva de portadores e fônons; tempos de relaxação de energia e momento; taxa de variação da energia dos portadores e dos fônons além de propriedades termodinâmicas, tais como taxa de produção de entropia, pseudopotencial químico, capacidade térmica, etc. Avaliaremos também a variação destas propriedades com relação à variação da temperatura da rede, com a variação da concentração de portadores e impurezas ionizadas, e com campos elétricos aplicados. Serão pesquisados também: o processo de recombinação elétron-buraco, a influência do Fluxo de Energia nas equações de transporte, semicondutores de baixa dimensionalidade, espectros de luminescência e absorção.

As modernas tecnologias, acompanhadas das necessidades de inovação para desenvolvimento de cada vez mais aperfeiçoados e mais úteis produtos para a atual sociedade, junto com aprimoramento da eficiência na produção, geram “estresse” na Física e Química da matéria condensada, requerendo esforços para o desenvolvimento destas que mantenham o equilíbrio da tríade “Ciência, Tecnologia e Inovação”. Neste projeto utilizamos uma Termo-Mecânica Estatística que pode dar conta do tratamento teórico das situações que a atual avançada tecnologia nos apresenta.