Estudo de transistores a base de óxido de zinco visando aplicações em sensor de radiação ultravioleta

Autor(es)

Tiago Carneiro Gomes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Bauru. 2018-07-02.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências. Bauru
• Data de defesa: 2018-03-27
• Orientador: Neri Alves

Resumo

Transistores de filme fino de ZnO, cujo desempenho depende das condições de preparação da camada de ZnO e do dielétrico de gate, tem sido aplicados como sensores de radiação ultravioleta (UV), visando prevenir danos à saúde da pele. Este trabalho tem como objetivo a fabricação de transistores de ZnO/Al2O3, mediante o estudo simultâneo dos parâmetros relacionados à preparação das camadas de ZnO e Al2O3, bem como, o de transistores com dielétrico padrão (ZnO/SiO2) submetidos a diferentes condições de funcionamento. Estes estudos visam encontrar quais condições viabilizam as aplicações dos transistores como sensor UV. Os experimentos englobam a deposição de filmes de ZnO tanto por sputtering de um alvo de ZnO, quanto por spray pirolise de uma solução de acetato de zinco. O dielétrico SiO2 foi obtido comercialmente, enquanto que o Al2O3 foi crescido por anodização. Os transistores foram fabricados em diversas condições, as quais foram estabelecidas pelos métodos de planejamento experimental Taguchi e Plackett-Burman. As respostas das caracterizações foram interpretadas por técnicas de estatística (ANOVA). Os resultados demonstram que Al2O3 otimizado exibe correntes de fuga de até 10E-10 A e constante dielétrica de ~13. A identificação dos parâmetros mais importantes na preparação de filmes de ZnO por spray pirólise, permitiram produzir transistores de ZnO/Al2O3 com mobilidades de ~4,5 cm2/Vs. Os sensores UV, usando transistores de ZnO/SiO2 apresentaram mobilidades de 0,1 a 12 cm2/Vs, e indicaram que a sensibilidade do sensor UV depende de parâmetros relacionados as condições de operação do dispositivo. Portanto, mostra-se que é fundamental a compreensão dos parâmetros envolvidos na produção dos dispositivos, pois isto permite refinar o processo na busca pela alta performance de dispositivos de baixo custo, bem como, otimizar os dispositivos para aplicações como sensor de radiação UV. (AU)

• Processo FAPESP: 14/13904-8 - Estudo de transistores à base de ZnO e TIPs-Pentaceno para uso em inversores híbridos impressos
• Beneficiário: Tiago Carneiro Gomes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado