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Estudo de sensores químicos de elemento único a base de semicondutores de óxidos metálicos

Processo: 17/26219-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2018 - 30 de abril de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Marcelo Ornaghi Orlandi
Beneficiário:Marcelo Ornaghi Orlandi
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesq. associados:Anderson André Felix ; Mario Cilense ; Pedro Henrique Suman ; Ranilson Angelo da Silva
Assunto(s):Propriedades elétricas  Semicondutores  Óxidos metálicos  Cerâmicas  Sensores químicos 

Resumo

Neste projeto de pesquisa é proposto um estudo detalhado das resposta como sensor de gás de dispositivos baseados em estrutural unidimensionais. Para tanto, diferentes estequiometrias de nanofitas de óxido de estanho (SnO2, SnO e Sn3O4) sintetizadas pelo método de redução carbotérmica serão utilizadas como elementos sensíveis. Os materiais obtidos serão caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), além de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e por ultravioleta (UPS). O método de sputtering e microscopia de feixe duplo (FIB) serão utilziadas para construir sensors compost de (a) nanoestrutura semicondutora do tipo-n, (b) nanoestrutura semicondutora do tipo-p, (c) duas estruturas semicondutoras (uma do tipo-n e outra do tipo-p) para criar uma junção p-n. A resposta dos dispositivos como sensor de gás será analizada após a exposição dos mesmos a baixas concentrações (níveis de ppm) de gases oxidants e redutores em diferentes temperaturas. O maior desafio deste projeto é a construção de um dispositivo sensor "3 em 1" que permita medir simutaneamente as propriedades de cada canal individualmente, ou seja, medir o canal "n", medir o canal "p" e medir a junção "p-n". O focus do projeto será em enterder e melhorar o desempenho destes materiais como sensor de gás permitindo o desenvolvimento de sensors de alta performance e baixo consume de energia, que possui grande potencial tecnológico de aplicações. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FREIRE, RAFAEL L. H.; MASTEGHIN, MATEUS G.; DA SILVA, JUAREZ L. F.; ORLANDI, MARCELO O. Sn3O4 exfoliation process investigated by density functional theory and modern scotch-tape experiment. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, v. 170, DEC 2019. Citações Web of Science: 0.
MASTEGHIN, MATEUS G.; GODOI, DENIS R. M.; ORLANDI, MARCELO O. Heating Method Effect on SnO Micro-Disks as NO2 Gas Sensor. FRONTIERS IN MATERIALS, v. 6, JUL 16 2019. Citações Web of Science: 0.
HUDA, A.; SUMAN, P. H.; TORQUATO, L. D. M.; SILVA, BIANCA F.; HANDOKO, C. T.; GULO, F.; ZANONI, M. V. B.; ORLANDI, M. O. Visible light-driven photoelectrocatalytic degradation of acid yellow 17 using Sn3O4 flower-like thin films supported on Ti substrate (Sn3O4/TiO2/Ti). JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 376, p. 196-205, MAY 1 2019. Citações Web of Science: 4.
RODRIGUES, ALINE V.; ORLANDI, MARCELO O. Study of intense photoluminescence from monodispersed beta-Ga2O3 ellipsoidal structures. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 45, n. 4, p. 5023-5029, MAR 2019. Citações Web of Science: 1.
MASTEGHIN, MATEUS G.; ORLANDI, MARCELO O. A Gas Sensor Based on a Single SnO Micro-Disk. SENSORS, v. 18, n. 10 OCT 2018. Citações Web of Science: 4.

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