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

Processo: 18/26039-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do 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):Filmes finos   Processo sol-gel   Dióxido de estanho

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.