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

Processo: 18/26550-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de julho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Miguel Ángel Ramírez Gil
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
Assunto(s):Materiais cerâmicos   Semicondutores   Monóxido de carbono

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)