Montagem e caracterização de transistor usando filme fino de moléculas fotocromáticas

Resumo

O objetivo central desta proposta é montar e caracterizar materiais 2D cobertos com moléculas fotocromáticas multifuncionalizadas para realização de dispositivos opto-eletrônicos.Semicondutores correntemente usados em dispositivos apresentam algumas desvantagens: São pesados, tem limitação do tamanho de miniaturização e requerem tecnologias de altos custos, para serem processados. Então, esforços em pesquisas moveram para sistemas cristalinos atomicamente finos, como Grafeno, metais de transição Calcogenides(TMDs) e outros sistemas 2D. Esses materiais têm vantagens pois são de baixos custos, reproduzíveis em grandes escalas e ainda mantendo alta qualidade cristalina. A alta qualidade e flexibilidade tornam esses cristais finos materiais muito atraentes para dispositivos optoeletrônicos e com boas promessas para a realização de uma nova geração de dispositivos de armazenamento, células solares, fotodiodos e diodos emissores de luz (LEDs). A estrategia nesta proposta está em explorar a forte dependência de nanocamadas 2D com os substratos usados para montar novos transistores de filmes finos com moléculas fotocromáticas (2D MPG-TFTs) para tecnolgias optoeletronicas em grande escala. Isso pode ser conseguido via blocos de finos cristais esfoliados sobre moléculas ASOBENZENOS fotocromáticas auto-organizadas que modificam a injeção de portadores de cargas nas nanocamadas 2D e assim, permitindo observação de efeitos de polarização (gating). Foto-polarização molecular óptica é conseguida via isomerização trans para cis e vice-versa, de moléculas em contacto com as nanocamadas e passando por processos de mecanismos dopantes controláveis.Durante a realização deste projeto serão tentadas diferentes soluções das estruturas monitorando mecanismos de dopagem ópticas, buscando reproducividade e respostas rápidas do mecanismo liga-desliga de chaveamento. Isso pode ser obtido buscando modificações das arquiteturas: i) mudando o tipo de moléculas azobenzenas, de acordo com os seus caracteres p ou n, para obtenção de junções p-n; ii) mudando a funcionalização do substrato através do controle das distâncias intramoleculares, ou seja, a densidade e empacotamento molecular que permitirá o controle da injeção de cargas nos semicondutores, finalmente, iii) encontrando soluções moleculares fotocromáticas para arquiteturas dos dispositivos sobre substratos isolantes.