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
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
• Vigência (Término): 24 de outubro de 2022
• Área do 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

(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)

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)

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.