Espectroscopia ultrarrápida aplicada a nanomateriais semicondutores livres de metais pesados

Resumo

Nanomateriais semicondutores são uma importante classe de materiais para diversas aplicações como energia fotovoltaica, diodos emissores de luz, concentradores solares, marcadores biológicos, fotocatálise etc. No entanto, grande parte desses materiais possuem metais pesados como Pb e Cd em sua composição, o que dificulta suas aplicações em larga escala. Por esse motivo, algumas pesquisas têm proposto materiais ecológicos, livres de metais pesados, tais como Pontos Quânticos (PQs) de sulfeto de cobre e índio (CIS), nanomateriais de Haletos de Cobre e Césio (HCC) e PQs de InP. A fim de melhor explorar, designar aplicações mais adequadas, e como extrair todo o potencial desses materiais é preciso conhecer suas propriedades opto-eletrônicas. As técnicas de fluorescência resolvida no tempo e de absorção transiente aliadas aos lasers de femtosegundos são excelentes ferramentas para se explorar tais propriedades em materiais versáteis tais como PQs de CIS e de InP, e nanomateriais de HCCs. Este projeto visa o acoplamento da técnica de fluorescência resolvida no tempo com uma técnica eletroquímica a fim de se revelar a composição do largo espectro de emissão dos PQs de CIS. A segunda parte do projeto será dedicada à síntese e caracterização de nanomateriais de HCC com o intuito de revelar suas propriedades ópticas lineares e não-lineares, tais como seção de absorção de choque para um e dois fótons, decaimento Auger por biéxcitons, energiade ligação de biéxcitons e experimentos de emissão espontânea amplificada. Na terceira parte será estudado a extração de buracos e de elétrons quentes em PQs de InP. No entanto, este último processo será realizado com a técnica de bombeio-impulso-prova, a qual permite melhor resolução para extração de elétrons quentes. (AU)