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Modelos de circuitos equivalentes para explicar espectros de impedância de dispositivos de efeito de campo

Sousa, Marcos Antonio Moura De

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2013-04-17

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Modelos de circuitos equivalentes para explicar espectros de impedância de dispositivos de efeito de campo
  • Autor: Sousa, Marcos Antonio Moura De
  • Orientador: Oliveira Junior, Osvaldo Novais de
  • Assuntos: Bicamadas De Pamam/Swnt; Espectroscopia De Impedância; Dispositivos De Efeito De Campo; Circuitos Equivalentes; Sensores Eis; Eis Sensors; Equivalent Circuits; Field-Effect Devices; Impedance Spectroscopy; Pamam/Swnt Bilayers
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: Biossensores que empregam dispositivos de efeitos de campo podem ser obtidos em diversas arquiteturas, incluindo dispositivos Eletrólito-Isolante-Semicondutor (EIS), que são capacitores em que o eletrodo metálico é substituído por um filme e uma solução. Medindo-se a capacitância em função do potencial aplicado, é possível detectar variações de pH oriundas de reações ou interações entre o filme e o analito. Nesta dissertação, sensores foram produzidos com a adsorção de filmes automontados de dendrímero (PAMAM) e nanotubos de carbono (SWNT) num chip. Medidas de espectroscopia de impedância foram realizadas para investigar o crescimento de cada bicamada do filme automontado, e os dados foram analisados com circuitos equivalentes que continham uma capacitância de dupla camada, um elemento de fase constante e uma capacitância para a região de depleção. Para o chip, os melhores ajustes foram obtidos na frequência de 2 kHz, em que a concentração de dopantes foi 6,6x1020 m-3 para o chip com isolante de SiO2 e de 1,1x1021 m-3 para o chip com isolante de SiO2/Ta2O5. O potencial de banda plana foi -0,2 V e -0,06V, respectivamente. Para os chips recobertos com os filmes de PAMAM/SWNT, observamos que a região de depleção é causada pelas cargas positivas do PAMAM. Com relação às implicações para biossensores, verificamos que o desempenho ótimo deve ser obtido com 3 bicamadas de PAMAM/SWNT. Isso pode explicar a observação empírica na literatura de que existe uma espessura ideal dos filmes para um desempenho otimizado.
  • DOI: 10.11606/D.76.2013.tde-19062013-080945
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2013-04-17
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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