Simulação do transporte elétrico em filmes orgânicos nanoestruturados

• Processo: 12/02644-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrés Vercik
• Beneficiário: Marcello Vinícius da Silva Ferreira
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Transporte eletrônico Nanopartículas metálicas Nanopartículas de ouro Filmes poliméricos Quitosana Simulação numérica Estudo comparativo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: armadilhas de carga | equações de balanço | Filmes poliméricos | injeção de carga | nanopartículas metálicas | transporte elétrico | transporte eletrônico

Resumo

Um estrito controle das propriedades de filmes poliméricos condutores ainda falta para fabricar dispositivos práticos confiáveis baseados nestes materiais. Em particular, a correlação direta entre o tipo de material e o mecanismo de condução não é imediata e costuma ser controversa. O estudo de transporte elétrico nestes materiais deve incluir a injeção de carga através dos eletrodos e o transporte no interior. No último caso, os modelos mais aceitos consideram que a corrente é limitada pela carga espacial a pela captura de portadores em armadilhas, que no caso dos filmes poderiam ser associadas às nanopartículas. O objetivo deste projeto é estudar teoricamente os efeitos de uma mobilidade dependente da temperatura sobre o mecanismo dominante de condução em filmes de quitosana contendo nanopartículas de ouro. Para isto, as equações de continuidade e Poisson, na aproximação de deriva e difusão, devem ser resolvidas usando condições de contorno apropriadas para considerar os mecanismos de injeção do eletrodo para o filme. Espera-se contribuir com um projeto atualmente em execução no laboratório de Nanotecnologia, Biossensores e Dispositivos da FZEA/USP, que pretende explicar o fenômeno de histerese observado nas curvas corrente-tensão destes materiais. Este estudo visa explorar, através de simulação numérica e comparação com resultados experimentais, os efeitos sobre as curvas corrente-tensão de vários parâmetros tais como mobilidade, espessura do filme e concentração de nanopartículas, entre outros. Estes filmes podem ser utilizados em memórias orgânicas ou como matriz para aa incorporação de biorreceptores em biossensores.(AU)