Caracterização das Propriedades Elétricas e Fotoluminescentes de Nanoheteroestruturas de SnO2/WO3

• Processo: 24/13181-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2024
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Luís Fernando da Silva
• Beneficiário: Enzo Lucas Breancini Coelho Barros
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/02927-3 - Sensores de gases baseados em semicondutores do tipo-n operando a temperatura ambiente: investigação do desempenho e dos mecanismos envolvidos, AP.PNGP.PI
• Assunto(s): Fotoluminescência Óxidos semicondutores Propriedades elétricas Dióxido de estanho
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoluminescencia | óxidos semicondutores | propriedades elétricas | Sensores resistivos de gás | SnO2 | Wo3 | Óxidos Metálicos Semicondutores aplicados como Sensores

Resumo

Sensores resistivos de gás têm sido cada vez mais empregados em nosso cotidiano. Óxidos metálicos semicondutores (MOXs) são uma importante classe de materiais multifuncionais na área de física de materiais. Dentre estes MOXs aplicados como sensores resistivos de gases tóxicos, destacam-se os compostos WO3 e o SnO2. Apesar de promissores, as temperaturas de operação relativamente altas (>150oC) destes materiais sensores têm prejudicado aplicações práticas. Dentre as estratégias investigadas, o emprego de materiais heteroestruturados (combinação de dois semicondutores distintos) tem contribuído significativamente na formação de sítios ativos, favorecendo a atividades sensora destes. Sensores baseados em heteroestruturas também tem permitido a redução da temperatura de operação destes, em alguns casos funcionando de maneira eficiente a temperatura ambiente quando submetidos a irradiação por luz UV (fotoativação). Motivados por estas considerações, neste projeto propomos a preparação e caracterização de nanohetroestuturas de SnO2/WO3 obtidas pelo método dos precursores poliméricos. As amostras serão caracterizadas por técnica convencionais e avançadas como a difração de raios X, espectroscopia de fotoluminescência, microscopia eletrônicas (MEV e HRTEM), e espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS). Adicionalmente, análises "in-situ e operando" serão realizadas empregando a técnica de espectroscopia de fotoluminescência. Estas análises permitirão avaliar o grau de ordem associada à desordem imposta ao material sensor enquanto exposto a determinada atmosfera (e.g. oxidante ou redutora). A intensidade dos espectros poderá ser relacionada ao grau de recombinação dos portadores de cargas, permitindo compreender as propriedades eletrônicas das amostras sensoras. Concomitantemente, medidas elétricas DC serão realizadas, fornecendo informações úteis sobre o desempenho sensor das amostras, permitindo correlacionar com suas propriedades fotoluminescentes.