Investigação do semicondutor óxido SnO2, na forma de filmes finos, e combinação com Cu2-xS formando heteroestruturas multicamadas

• Processo: 18/26039-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luis Vicente de Andrade Scalvi
• Beneficiário: João Victor Morais Lima
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Semicondutores Dióxido de estanho Sulfeto de cobre (II) Filmes finos Processo sol-gel
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dióxido de estanho | Filmes finos | heteroestrutura | sol-gel | sulfeto de cobre | materiais semicondutores óxidos

Resumo

O projeto aqui proposto compreende o estudo do semicondutor dióxido de estanho (SnO2) e envolve a combinação deste com camadas de sulfeto de cobre (Cu2-xS), visando além do estudo acadêmico a respeito do semicondutor óxido, e das nanoestruturas desses materiais, as várias possibilidade de aplicação em dispositivos eletrônico ou optoeletrônicos ou mesmo como sensores de gás, devido à combinação da alta transparência óptica das matrizes e a melhoria no transporte elétrico pela adição de Cu2-xS. O SnO2 será dopado com o terra rara Eu3+, devido as propriedades luminescentes desse íon terra-rara. É importante mencionar que existe uma grande inovação neste projeto em relação ao trabalho desenvolvido durante minha iniciação científica, onde foram investigadas propriedades de heteroestruturas na forma SnO2/Cu1,8S/SnO2. No presente caso, além da utilização da estrutura multicamadas, as heteroestruturas serão confeccionadas utilizando diferentes estequiometrias de sulfeto de cobre, ou seja CuS, Cu1,75S, Cu1,8S, Cu1,95S e Cu2S. Além da comparação entre essas diferentes estequiometrias, resultados obtidos poderão ser comparados com o trabalho anterior, já publicado. Para isto, será feito o estudo da heteroestrutura combinando esses dois materiais na forma de multicamadas desses filmes finos.Dióxido de estanho quando dopado com CuO, na presença de gases poluentes, como o sulfeto de hidrogênio (H2S), trazem uma melhoria para o transporte elétrico do SnO2 graças a transformação do CuO em CuS, justificando a escolha dos materiais para este trabalho. Além disso, estudos recentes mostraram que a heteroestrutura na forma SnO2/Cu1,8S/SnO2 apresentou um comportamento predominantemente capacitivo e com uma alta densidade de corrente, com uma potencial aplicação em dispositivos supercapacitivos. A obtenção dos filmes finos de SnO2 será feita pela técnica sol-geldip-coating, enquanto o filme de Cu2-xS será depositado por evaporação resistiva. Serão realizadas medidas para caracterizações elétricas, ópticas e estruturais de cada uma das estruturas propostas. (AU)

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)

LIMA, JOAO V. M.; SILVA, RAFAEL A.; SANTOS, STEVAN B. O.; GRAEFF, CARLOS F. O.; SCALVI, LUIS V. A.. Synthesis and Characterization of Cu2-xS structures by Different Chemical Routes for Electronic Applications. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 24, n. 1, 2021. (18/26039-4, 18/25241-4)

BORATTO, MIGUEL H.; LIMA, JOAO V. M.; SCALVI, LUIS V. A.; GRAEFF, CARLOS F. O.. Low-temperature ZrO(2)thin films obtained by polymeric route for electronic applications. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 31, n. 18, AUG 2020. (18/26039-4, 13/07296-2, 17/20809-0)

LIMA, JOAO V. M.; SANTOS, STEVAN B. O.; SILVA, RAFAEL A.; BORATTO, MIGUEL H.; GRAEFF, CARLOS F. O.; SCALVI, LUIS V. A.. Anomalous diode behavior of Cu2S/SnO2 p-n junction. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 32, n. 16, JUL 2021. (18/25241-4, 18/26039-4, 17/20809-0)

FONSECA, LUCAS P.; PEDRINI, LUIZ F. K.; LIMA, JOAO V. M.; ESCALIANTE, LUCAS C.; SANTOS, STEVAN B. O.; SCALVI, LUIS V. A.. nhancement of surface properties of solgel tin dioxide thin films with addition of surfactant in the precursor solutio. APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, v. 127, n. 7, JUL 2021. (18/25241-4, 18/26039-4, 19/00683-7, 13/07296-2)

Publicações acadêmicas

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

LIMA, João Victor Morais. Síntese e caracterização de sulfetos de cobre e formação de heteroestruturas com dióxido de estanho. 2021. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências. Bauru Bauru.