Estudo da desordem estrutural em nanomateriais semicondutores por técnicas avançadas em difração de elétrons

• Processo: 22/13144-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2023
• Vigência (Término): 30 de abril de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: João Batista Souza Junior
• Beneficiário: Victor Secco Lemos
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Caracterização estrutural Semicondutores Difração de elétrons Método de Monte Carlo Microscopia eletrônica de transmissão Função radial de distribuição de pares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização estrutural avançada | Difração de Elétrons | Electron Pair Distribution Function (ePDF) | Monte Carlo Reverso | Nanomateriais | transmission electron microscopy | Nanomateriais

Resumo

Materiais semicondutores possuem uma elevada importância econômica, tecnológica e social, haja vista que atualmente a sociedade utiliza diariamente dispositivos eletrônicos que dependem destes materiais como TV, celulares, computadores e incontáveis outros componentes eletrônicos. Especificamente para os nanomateriais semicondutores, chamados quantum dots (QD), a obtenção de sistemas com elevado rendimento quântico de fluorescência e mobilidade eletrônica é essencial para otimização do uso de semicondutores em dispositivos eletrônicos. Invariavelmente, para obtenção de nanomateriais com melhor performance faz-se necessário o controle estrutural preciso das nanopartículas e, consequentemente, de técnicas de caracterização estrutural estatisticamente precisas e representativas capazes de avaliar a desordem estrutural a nível atômico dos QD sintetizados. Imagens de alta de resolução de Microscopia Eletrônica de Transmissão e Difração de elétrons são largamente utilizadas para tais caracterizações, mas cabe ressaltar que apenas algumas nanopartículas podem ser analisadas para cada amostra frente a dezenas ou centenas de milhares de nanopartículas presentes na amostra. Além disso, dados de difração exibem dificuldades na interpretação e correlação com fatores estruturais e de defeitos. Assim, novas técnicas avançadas de TEM e processamento de dados de ED são necessárias para suprir essa demanda de correlação estrutural e propriedades para nanomateriais. Neste projeto pretende-se desenvolver e aprimorar novas técnicas para tratamento de dados de Função de Distribuição de Pares por Difração de Elétrons (ePDF) através de novos softwares e abordagens de ajuste e reconhecimento de padrões estruturais, defeitos de ponto e empilhamento. Estes métodos computacionais englobando desde análise de cela unitária a Monte Carlo Reverso e algoritmos de Machine Learning servirão para aumentar o conhecimento e a aplicabilidade da ePDF, que é mais facilmente utilizada, mas tem menos softwares dedicados e técnicas associadas. (AU)