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Investigação do efeito da dopagem com Sb nas propriedades
de
Sn'O IND. 2' obtidos via Sol-Gel
Viviany Geraldo Luis Vicente
de
Andrade Scalvi
2005
Localização:
IFSC - Inst. Física de São Carlos
(Te1715 )
(Acessar)
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Título:
Investigação do efeito da dopagem com Sb nas propriedades
de
Sn'O IND. 2' obtidos via Sol-Gel
Autor:
Viviany Geraldo
Luis Vicente
de
Andrade Scalvi
Assuntos:
MATÉRIA CONDENSADA
;
FILMES FINOS
Notas:
Tese (Doutorado)
Descrição:
Dióxido
de
estanho (Sn'O IND.2') é um óxido com características semicondutoras, cujo comportamento
de
transporte elétrico tem interesse crescente
de
aplicação tecnológica, principalmente na utilização como filmes condutores transparentes. Neste trabalho, são produzidos xerogéis (pós) e filmes finos
de
Sn'O IND.2' dopados com antimônio (Sb) pelo processo sol-gel, usando a técnica
de
molhamento ("dip-coating") na deposição dos filmes, com o intuito
de
se investigar os fenômenos envolvidos na condutividade elétrica do material. Os filmes finos são compostos por uma grande quantidade
de
pequenos grãos (3-6nm), tornando o espalhamento eletrônico na região do contorno
de
grão um fator determinante para a condução. Experimentos
de
fotocondutividade são feitos com luz monocromáticas advinda
de
uma fonte
de
deutério acoplada a um monocromador apropriado à baixas temperaturas, em filmes finos
de
Sn'O IND.2', e mostram um aumento na fotocorrente que se inicia na transição
de
banda ("bandgap"'APROXIMADAMENTE IGUAL' 3,6eV) e continua aumentando mesmo para energias superiores ao bandgap. Este resultado está relacionado com a recombinação de pares elétron-buraco fotogerados com espécies de oxigênio adsorvidas no contorno de grão. Esta relação de recombinação também é observada em medidas de decaimento da condutividade fotoexcitada com o quarto harmônico de um laser de ND:YAG (266nm), pelas quais se verifica o fenômeno de fotocondutividade persistente nos filmes. Resultados de
resistência elétrica em função da temperatura (25-30OK) indicam o caráter doador do dopante. Análises por Espectroscopia
de
Absorção
de
Raios X (XAS), feitas com radiação sincrotron, mostram que o antimônio em seu estado
de
oxidação 'Sb POT.+5' , entra na rede
de
Sn'O IND.2' em sítios na superfície do cristalito, em substituição à átomos
de
estanho ('Sn POT.+4'), levando a um aumento na concentração
de
elétrons livres. Medidas
de
Espectroscopia
de
) Fotoemissão
de
Raios X (XPS) confirmam este comportamento substitucional
de
Sb e sugerem sua localização na superfície dos grãos. Em adição a isso, análises
de
Difração
de
Raios X (XRD) mostram as dimensões nanométricas dos grãos e indicam que o dopante inibe o crescimento desses grãos. Caracterizações óticas mostram uma diminuição da transmitância dos filmes na região do infravermelho próximo (0,8-4,5'MU'm), proporcionalmente à adição
de
Sb. Este fato pode ser explicado pela teoria
de
Drude e tem relação com a alta concentração
de
portadores (cerca de '10 POT.20''cm POT.-3') e alta reflexão ótica nesta região, promovida pela dopagem. As várias caracterizações feitas, indicam que filmes finos de Sn'O IND.2'Sb depositados por este processo, apresentam baixa mobilidade eletrônica influenciando a condutividade elétrica do material
Data de criação/publicação:
2005
Formato:
117 p apêndice.
Idioma:
Português
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