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Aplicações de silício poroso em sensores de gás

Gerson dos Santos Francisco Javier Ramírez Fernandez 1944-

2003

Localização: EPBC - Esc. Politécnica-Bib Central    (FD-3544 ) e outros locais(Acessar)

  • Título:
    Aplicações de silício poroso em sensores de gás
  • Autor: Gerson dos Santos
  • Francisco Javier Ramírez Fernandez 1944-
  • Assuntos: SILÍCIO; ADSORÇÃO; ESPECTROSCOPIA POR ABSORÇÃO ELETRÔNICA
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Microeletrônica
  • Descrição: Este trabalho tem por objetivo explorar os efeitos da adsorção de moléculas polares em dispositivos que contêm o silício poroso (PS) como camada ativa, visando suas aplicações no sensoriamento de gases. O PS caracteriza-se como material promissor à aplicação de sensores devido à sua elevada área específica, entre outras características. Experimentalmente, analisou-se a sensibilidade dos dispositivos fabricados a base de PS através de caracterizações elétricas no modo de corrente contínua (dc) e alternada (ac). Determinou-se experimentalmente que a condução direta dos dispositivos com estrutura vertical Al/PS/Si-p/Al ocorre quando estão polarizados com tensões negativas e a condição de bloqueio, para tensões positivas. A condutividade analisada em polarização direta dc é intensificada quando os dispositivos são submetidos a ambientes com umidade relativa (RH) superior a 45%. Caracterizou-se sensibilidade de 5000% para tensão de polarização de -10 V, para 70% de RH e temperatura ambiente. Apesar de elevada sensibilidade e reversibilidade das características elétricas dos sensores analisados ao serem submetidos a processos de dessorção, constatou-se que a estabilização da resposta dos sensores a uma dada condição ambiental ainda é lenta (superior a 1400 segundos). Avaliou-se a evolução das ligações superficiais da camada porosa ao longo do tempo (especificamente entre os ensaios em umidade relativa e armazenamento) por meio da técnica de espectroscopia de infravermelho
    por transformada de Fourier (FTIR). Através dos os espectros obtidos, verificou-se aumento significativo da intensidade das bandas de absorção em torno de 1000 cm-1 (ligações do tipo Si-Ox), indicando que o PS oxidou-se ao longo dos ensaios experimentais. Esta mudança na condição superficial do PS do PS pode justificar a variação do seu comportamento elétrico ao longo do tempo. ) Os dispositivos com estrutura vertical Al/PS/Si-p/Al e contatos metálicos circulares foram caracterizados eletricamente em ac, e analisados através da técnica de espectroscopia de impedância (EI). Estes dispositivos apresentaram elevada sensibilidade ao serem submetidos a ambientes saturados com moléculas polares (acetona e etanol). Através desta técnica, avaliou-se que a maior sensibilidade, caracterizada através da alteração da resistência elétrica, foi obtida para os dispositivos polarizados com tensão contínua negativa (ou seja, quando polarizados diretamente). No entanto, não foram constatadas em quais freqüências os dispositivos são mais sensíveis. Também não foi possível identificar relação entre a dimensão dos contatos metálicos dos dispositivos e a sua sensibilidade aos compostos polares analisados
  • Data de criação/publicação: 2003
  • Formato: 130 p.
  • Idioma: Português
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