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Otimização do crescimento de filmes de Co3O4 para aplicações fotovoltaicas e fotocatalíticas

Processo: 17/18916-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2018 - 31 de janeiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Jose Humberto Dias da Silva
Beneficiário:Jose Humberto Dias da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Pesq. associados:Antonio Ricardo Zanatta ; Douglas Marcel Gonçalves Leite ; Kleper de Oliveira Rocha ; Paulo Noronha Lisboa Filho
Assunto(s):Pulverização catódica  Filmes  Crescimento  Fotocatálise  Células solares 

Resumo

O tetraóxido de tricobalto Co3O4 apresenta bandgap significativamente menor (Eg ~ 1,6 eV) que os demais óxidos de metais de transição. Essa peculiaridade deve-se à presença de níveis Co-3d em energias menores que em seus análogos, e o torna altamente atrativo para aplicações fotovoltaicas e fotocatalíticas. Para explorar a potencialidade desse material é necessário desenvolver processos mais adequados de crescimento de filmes finos, e aprofundar o entendimento das suas propriedades físicas. Com esse intuito, filmes epitaxiais de Co3O4 serão crescidos, de forma inédita, utilizando a técnica de epitaxia por sputtering reativo (RSE). Alvos de Co metálico de alta pureza, plasmas contendo diferentes proporções Ar e O2, e diferentes substratos serão utilizados nos crescimentos. Medidas in situ das emissões ópticas do plasma e da taxa de crescimento, juntamente com simulações computacionais, possibilitarão a modelagem e a otimização do processo epitaxial de crescimento desses filmes. Crescimentos com orientações selecionadas propiciarão investigações mais detalhadas dos íons Co e seus entornos nas faces cristalográficas mais importantes. As caracterizações estruturais, ópticas e eletrônicas dos filmes de Co3O4 permitirão a explorar o potencial da técnica de RSE para produzir filmes e nanoestruturas epitaxiais com baixa densidade de defeitos em grandes áreas. Os filmes produzidos serão testados em dispositivos fotovoltaicos e fotocatalíticos. (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
MACHADO, DIEGO H. O.; DA SILVA, JOSE H. D.; TABATA, AMERICO; SCALVI, LUIS V. A. Influence of thermal annealing on the properties of evaporated Er-doped SnO2. Materials Research Bulletin, v. 120, DEC 2019. Citações Web of Science: 0.
ANGELICO, JOAO C.; NETO, NILTON F. A.; DA SILVA, JOSE H. DIAS. Characterization of Aluminum Contacts on Cobalt Oxide Films Grown with Different Oxygen Concentrations. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, v. 48, n. 11, SI NOV 2019. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, SILVIA L.; AFFONCO, LUCAS J.; JUNIOR, ROBERTO A. R.; DA SILVA, JOSE H. D.; LONGO, ELSON; GRAEFF, CARLOS F. DE O. Niobium Oxide Films Deposited by Reactive Sputtering: Effect of Oxygen Flow Rate. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, n. 151 SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
BELINE, THAMARA; DA SILVA, JOSE H. D.; MATOS, ADAIAS O.; AZEVEDO NETO, NILTON F.; DE ALMEIDA, AMANDA B.; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO H.; LEITE, DOUGLAS M. G.; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; BARAO, VALENTIM A. R. Tailoring the synthesis of tantalum-based thin films for biomedical application: Characterization and biological response. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 101, p. 111-119, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, SILVIA LETICIA; SIMAO ALBANO, LUIZ GUSTAVO; AFFONCO, LUCAS JORGE; DIAS DA SILVA, JOSE HUMBERTO; LONGO, ELSON; DE OLIVEIRA GRAEFF, CARLOS FREDERICO. Exploring the Properties of Niobium Oxide Films for Electron Transport Layers in Perovskite Solar Cells. FRONTIERS IN CHEMISTRY, v. 7, FEB 6 2019. Citações Web of Science: 2.
AZEVEDO NETO, NILTON FRANCELOSI; LEITE, DOUGLAS M. G.; LISBOA-FILHO, PAULO N.; DA SILVA, JOSE H. D. Role of the reactive sputtering deposition power in the phase control of cobalt oxide films. JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, v. 36, n. 6 NOV 2018. Citações Web of Science: 1.
BRANDT, IURI S.; PLA CID, CRISTIANI C.; AZEVEDO, CARLOS G. G.; PEREIRA, ANDRE L. J.; BENETTI, LUANA C.; FERLAUTO, ANDRE S.; DIAS DA SILVA, JOSE H.; PASA, ANDRE A. Influence of substrate on the structure of predominantly anatase TiO2 films grown by reactive sputtering. RSC ADVANCES, v. 8, n. 13, p. 7062-7071, 2018. Citações Web of Science: 3.

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