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Heterojunções de SnO2 para aplicações em dispositivos optoeletrônicos: 1) GaAs/SnO2, 2) grafeno/SnO2

Processo: 16/12216-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luis Vicente de Andrade Scalvi
Beneficiário:Diego Henrique de Oliveira Machado
Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):17/24311-6 - Excitação piezoelétrica com vibração da ordem de GHz em estruturas baseadas em GaAs, BE.EP.DR
Assunto(s):Óxido de estanho   Heterojunção   Grafenos   Arsenieto de gálio
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:arseneto de galio | Grafeno | heterojunção | Óxido de Estanho | transporte elétrico | semicondutores óxidos

Resumo

Nos anos recentes temos nos dedicado à investigação das propriedades de transporte da heterojunção SnO2/GaAs, e este trabalho abriu possibilidades a diversos projetos específicos. Dentro desse contexto se encaixa este projeto de Doutorado, que será dividido em duas linhas de pesquisa: 1) Deposição da heterojunção de SnO2 com GaAs, onde o SnO2 pode ser puro ou dopado com íons terras-raras, como Er3+ ou Eu3+, pois nesta matriz possuem alta eficiência de emissão óptica. 2) síntese de estrutura híbrida composta por SnO2/grafeno. Nessas linhas, será fundamental a investigação do transporte elétrico termo e foto-excitado, além de propriedades ópticas dessas estruturas. O objetivo principal é o desenvolvimento de conhecimento científico e tecnológico, e a contribuição para a confecção de dispositivos eletroluminescentes, transistores transparentes de alta mobilidade e/ou sensores de gás combinando o transporte tanto na camada de GaAs ou na de grafeno com a eficiência da emissão do terra-rara na matriz SnO2. As características elétricas e ópticas dos filmes, quando acoplados na forma de heterojunções, podem apresentar melhorias relacionadas ao transporte elétrico. As medidas a serem realizadas incluem: resistividade e corrente-voltagem em função da temperatura, absorção ótica do UV ao infravermelho, difração de raios-X, fotoluminescência, microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de varredura, para avaliar as interfaces substrato/SnO2 e SnO2/GaAs, já que o canal de condução interfacial é um parâmetro fundamental para as propriedades de transporte. Visando explorar ainda mais as propriedades da interface dessas heterojunções, serão realizados experimentos de excitação óptica dos filmes, com obtenção de sinal elétrico e também de emissão óptica. Também será realizada a produção, caracterização e aplicação de grafeno e do semicondutor óxido SnO2, acoplados, onde serão investigadas as propriedades da estrutura híbrida. A técnica para a deposição de grafeno será a esfoliação mecânica. A combinação de óxidos metálicos com grafeno em uma estrutura híbrida pode ser relacionada como uma alternativa para aliar as propriedades de ambos os materiais.

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Publicações científicas (4)
(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)
RUSSO, FABRICIO T.; MACHADO, DIEGO H. O.; SCALVI, LUIS V. A.. Dipole behavior in thin film heterostructure composed of Er-doped SnO2 and GaAs: Influence of polarization bias, temperature and stray light. Chemical Physics, v. 573, p. 10-pg., . (16/12216-6)
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, . (16/12216-6, 17/18916-2)
MACHADO, DIEGO H. O.; DA SILVA, JOSE H. D.; RUSSO, FABRICIO T.; SCALVI, LUIS V. A.. Photo-induced electrical behavior under gas adsorption on SnO2-based heterostructures. Materials Chemistry and Physics, v. 255, p. 11-pg., . (16/12216-6, 17/18916-2)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MACHADO, Diego Henrique de Oliveira. Combinação de heterojunções a base de GaAs com óxidos semicondutores para aplicações em dispositivos optoeletrônicos: 1) GaAs/SnO2, 2) GaAs/ZnO: ressonadores de ondas acústicas de volume. 2020. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências. Bauru Bauru.

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