Estudo dos mecanismos de condução e defeitos de interface em semicondutores não estequiométricos com diferentes morfologias

• Processo: 18/26550-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 24 de outubro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Alexandre Zirpoli Simões
• Beneficiário: Pedro Paulo da Silva Ortega
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10780-0 - Filmes de céria dopada com európio fabricados por screen-printing e sua caracterização para o sensoriamento seletivo de monóxido de carbono, BE.EP.DR
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Semicondutores Monóxido de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dióxido de cério | Meio Ambiente | monóxido de carbono | Morfologia | Sensores de gás | Ceramicos

Resumo

O monóxido de carbono, por ser um gás altamente tóxico e de difícil detecção pelo ser humano, é responsável anualmente por milhares de mortes ao redor do mundo, podendo ser evitadas por meio do uso de sensores de gás. Assim sendo, a presente proposta tem por objetivo estudar as propriedades sensoras de matrizes de dióxido de cério dopadas com európio sintetizadas pelo método solvotermal assistido por micro-ondas com diferentes morfologias (cubos, poliedros, bastões), a partir das quais serão fabricados filmes sensores com o auxílio de um dispositivo eletrônico de deposição baseado em atuadores piezoelétricos, visando a sua aplicação em dispositivos sensores de monóxido de carbono. Os materiais preparados terão suas propriedades estruturais e morfológicas caracterizadas por difratometria de raios-X, espectroscopia Raman, infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, área de superfície específica e microscopia eletrônica de transmissão. Os filmes sensores, depositados sobre substratos de alumina com eletrodos interdigitados de platina, serão caracterizados utilizando as mais modernas técnicas existentes a nível atômico, estrutural, morfológico e elétrico, tais como espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, espectroscopia de impedância, entre outros. O desempenho dos filmes sensores com relação à sua sensibilidade, tempo de resposta e recuperação, seletividade e temperatura de trabalho será avaliado em atmosferas de gases oxidantes e redutores em câmara sensora desenvolvida e patenteada pelo grupo (PI20150103953 - Argentina), com temperatura e atmosferas controladas. Portanto, os resultados experimentais serão correlacionados a estudos teóricos e possibilitará um profundo entendimento entre estrutura e propriedade, com foco na otimização do desempenho dos materiais sensores por meio da compreensão entre as relações de terminações das superfícies, composição, defeitos e mecanismos de condução desenvolvidos pelo material semicondutor fabricado. (AU)

Publicações científicas

(6)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

ORTEGA, P. P.; GHERARDI, S.; SPAGNOLI, E.; FABBRI, B.; ASTOLFI, M.; ZONTA, G.; LANDINI, N.; MALAGU, C.; ALDAO, C. M.; PONCE, M. A.; et al. Nanostructured Eu-doped Ceria for humidity sensing: A morphological perspective. Applied Surface Science, v. 661, p. 12-pg., 2024-04-09. (13/07296-2, 18/26550-0, 21/10780-0)

HANGAI, B.; ORTEGA, P. P.; ALVES, F. C.; MAZON, T.; LONGO, E.; SIMOES, A. Z.. Enhancing photocatalytic efficiency through silver modification of sodium and hydrogen titanate nanostructures. PHYSICA B-CONDENSED MATTER, v. 715, p. 7-pg., 2025-07-08. (18/26550-0, 13/07296-2, 17/19143-7, 21/12370-3)

ORTEGA, P. P.; HANGAI, B.; MORENO, H.; ROCHA, L. S. R.; RAMIREZ, M. A.; PONCE, M. A.; LONGO, E.; SIMOES, A. Z.. Tuning structural, optical, and gas sensing properties of ceria-based materials by rare-earth doping. Journal of Alloys and Compounds, v. 888, DEC 25 2021. (18/26550-0, 13/07296-2, 18/20590-0)

ORTEGA, P. P.; AMORESI, R. A. C.; TEODORO, M. D.; LONGO, E.; PONCE, M. A.; SIMOES, A. Z.. Relationship among morphology, photoluminescence emission, and photocatalytic activity of Eu-doped ceria nanostructures: A surface-type effect. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 49, n. 13, p. 11-pg., 2023-05-25. (18/26550-0, 13/07296-2, 17/19143-7)

ORTEGA, PEDRO PAULO; AMORESI, RAFAEL APARECIDO CIOLA; TEODORO, MARCIO DALDIN; MERIZIO, LEONNAM GOTARDO; RAMIREZ, MIGUEL ANGEL; ALDAO, CELSO MANUEL; MALAGU, CESARE; PONCE, MIGUEL ADOLFO; LONGO, ELSON; SIMORS, ALEXANDRE ZIRPOLI. Insights into the Morphology and Structural Defects of Eu-Doped Ceria Nanostructures for Optoelectronic Applications in Red-Emitting Devices. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 7, n. 11, p. 14-pg., 2024-05-22. (23/07486-8, 13/07296-2, 19/21770-5, 18/26550-0, 21/10780-0, 17/19143-7)

HANGAI, B.; AMORESI, R. A. C.; OLIVEIRA, R. C.; TEODORO, M. D.; SIMOES, A. Z.. The role of cationic surfactant in the photocatalytic properties of sodium and hydrogen titanates heterojunctions. Optical Materials, v. 153, p. 11-pg., 2024-05-31. (13/07296-2, 17/19143-7, 18/26550-0, 21/12370-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ORTEGA, Pedro Paulo da Silva. Estudo dos mecanismos de condução e defeitos de interface em semicondutores não-estequiométricos com diferentes morfologias. 2023. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Guaratinguetá Guaratinguetá.