[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos nas propriedades mecânicas, estruturais e tribológicas da incorporação de flúor em filmes de carbono amorfo hidrogenados depositados por Deposição na Fase Vapor Assistido por Plasma . A estabilidade térmica de filmes de carbono amorfo fluorados também foi estudada. Os filmes foram depositados a partir de uma mistura dos gases C2H2 e CF4 com uma tensão de autopolarização de - 350V. A mistura de gases da deposição foi variada de uma concentração de 0% até 90% de CF4. A estabilidade térmica foi verificada em filmes depositados com 50% de C2H2 e 50% de CF4 na atmosfera precursora. Os filmes foram submetidos a temperaturas variando de 200oC a 600oC por 30 minutos. As propriedades mecânicas, estruturais e tribológicas dos filmes foram estudados com o uso de técnicas nucleares (retroespalhamento de Rutherford e Detecção por recuo elástico), espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios-X, perfilometria (tensão interna), nanoindentação (dureza), de microscopia de força atômica e de ângulo de contato. Os resultados obtidos mostraram que a incorporação de flúor produzem filmes com as propriedades indo em direção às propriedades do Teflon. Os filmes ricos em flúor são menos densos, mais macios, mais hidrofóbicos e tem um menor coeficiente de atrito do que filmes de carbono amorfo hidrogenados. O tratamento térmico realizado mostrou que os filmes são estáveis a temperaturas de até 300oC. A partir desta temperatura os filmes sofreram perda de flúor e mudanças nas suas propriedades indicando a formação de uma estrutura mais grafítica. / [en] This work presents the effects on the mechanical, structural and tribological properties of the incorporation of fluorine in amorphous carbon films deposited by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). The thermal stability of fluorinated amorphous carbon films was also studied. The films were deposited using mixtures of C2H2 and CF4 gases with a self-bias voltage of - 350V. The concentration of CF4 in the gases mixture was varied from 0% to 90%. The thermal stability was investigated in films deposited with 50% C2H2 and 50% CF4 as precursor atmosphere. These films were annealed in the temperatures range of 200oC to 600oC during 30 minutes for each sample. The mechanical, structural and tribological properties were studied using nuclear techniques (Rutherford Backscattering and Elastic Recoil Detection Analysis), Raman and X-ray photoelectron spectroscopy, profilometry (for internal stress) and nanoidentation (for hardness), atomic force microscopy and contact angle measurements. The results showed that fluorine incorporation produces films with properties resembling the Teflon's properties. The films rich in fluorine appear to have lower density, more hydrophobicity and lower friction coeficient than amorphous carbon films. They are also softer than them. The thermal annealing shows that films were thermally stable within temperatures up to 300oC. Above this temperature the films tend to loose fluorine and their properties change revealing a more graphitic structure.

[pt] O objetivo do presente trabalho é a deposição de filmes de telureto de cádmio a partir de duas fontes de materiais, Cd e Te, com base no uso de diagramas de potenciais termodinâmicos para avaliar as condições de deposição. Em especial, o método proposto permite avaliar a influência de contaminantes gasosos, tais como, oxigênio, sobre as fases condensadas. O método também pode ser aplicado para a deposição de outros compostos que sejam mais estáveis que os elementos que os compõem. O processamento utilizado na deposição utiliza uma técnica alternativa onde as temperaturas de fonte e de substrato são as mesmas. / [en] The objective of the present work is deposition of Cadmiun Telurides films from two sources of materials, Cd and Te, on the basis of the use of diagrams of thermodynamic potentials to evaluate the deposition conditions. In special, the considered method allows to evaluate the influence of gaseous contaminantes, such as, oxygen, on the condensed phases. The method can be applied for the deposition of other compounds that are more stable than the constituent elements. The equipment used in the deposition uses an alternative technique where the temperatures of source and substrate are the same ones.

[pt] O objetivo deste projeto foi a montagem de um sistema que permitisse a caracterização de novos materiais em forma de filmes finos para aplicações em sistemas com detectores de UV, concentrando a nossa pesquisa na caracterização da radiação emitida por alguns filmes finos irradiados com um feixe de elétrons. A utilização de uma Micro-Channel Plate (MCP) nos direcionou para a escolha dos materiais catodoluminescentes que deveriam ser depositados como filmes. Este tipo de detector é sensível a fótons na faixa do ultravioleta de vácuo (VUV) e dos raios-X e, portanto, a escolha deveria recair em materiais cuja catodoluminescência ocorresse nessas regiões do espectro eletromagnético. Um sistema foi montado em uma câmara de vácuo para a realização do estudo destes materiais através da incidência de elétrons (produzidos por um canhão de elétrons com energia variável de 0 a 400 eV) nos mesmos. Os materiais, uma vez irradiados com elétrons, emitem fótons na região do VUV, os quais são, por sua vez, detectados pela MCP. Paralelamente, foram realizadas deposições de filmes baseados em óxidos puros ou dopados (ZnO, ZnO:Eu, ZnO:Er) e filmes de LiYF4:Er+, nunca antes depositado. Para tanto foram utilizadas diferentes técnicas de deposição como a de feixe de elétrons e a de spin-coating. Foram realizadas duas séries de medidas destas amostras na câmara de vácuo, para detecção de emissão de fótons por transmissão e por reflexão a 90º. Percebe-se, através dos resultados obtidos, que os materiais dopados com Érbio possuem um forte pico de emissão em torno de 120 eV. Estes resultados preliminares indicam que é possível utilizar filmes dopados com Érbio como materiais catodoluminescentes na faixa do VUV. / [en] Our project was to build a system that would allow the characterization of new materials in the form of thin films for UV detectors applications. The main objective of our research was the characterization of the radiation emitted by electron-beam irradiated thin films. The use of a Micro Channel Plate detector (MCP) leaded us to choose certain cathodoluminescent materials that should be deposited as films. Since this kind of detector is sensitive to photons in the vacuum ultraviolet (VUV) and X-rays regions of the electromagnetic spectrum, our investigation was restricted to the materials which present cathodoluminescence in this region. Thin films based in pure or doped oxides (ZnO, ZnO:Eu, ZnO:Er) and LiYF4:Er+ were deposited. To accomplish this, different kinds of techniques were used, such as the electron-beam and the spincoating depositions. Once irradiated with electrons, these materials emit VUV photons, which are in turn detected by the MCP. For these purposes it was necessary to build an electron gun, with energy ranging from 0 to 400 eV, placed in a vacuum chamber, used for these experiments. Two series of measurements of the produced samples were performed in this vacuum chamber, and the photonic emission was detected by using transmission and reflection geometries. Our data show that, at the available incident energy range, the Erbium-doped materials have a strong emission peak around 120 eV. These preliminary results show that it is possible to use Erbium-doped films as VUV- cathodoluminescent materials

[pt] Apesar do bismuto cristalino e do níquel não serem supercondutores, as bicamadas Bi/Ni mostram uma transição supercondutora a 4 K, o que tem atraído muita atenção. Existem diferentes interpretações para a supercondutividade (SC) em Bi/Ni, por exemplo: a presença de Ni induz a transformação de estrutura de Bi, originalmente romboédrica torna-se cúbica de face centrada (CFC); as flutuações magnéticas na interface Ni/Bi poderiam gerar a SC; a formação do intermetálico NiBi3 na interface; a SC induzida por Bi na camada de Ni e a formação de uma camada de Bi amorfa fina na interface Ni/Bi. Neste trabalho foram estudadas a SC e as modificações estruturais, tanto em sistemas de bicamadas quanto em sistemas de nanopartículas de Bi/Ni, por meio de medidas de transporte elétrico, medições magnéticas e microscopia eletrônica de transmissão em alta resolução (HRTEM). Foram observadas transições de duas etapas nas bicamadas Bi/Ni. Os resultados estruturais mostram que duas fases intermetálicas, NiBi e NiBi3, formaram-se durante a preparação da amostra por deposição a laser pulsado. A formação destes intermetálicos constitui-se na origem da SC em sistemas Bi/Ni. Um fenômeno interessante foi a observação da fase rica em Bi (NiBi3) na proximidade da camada de Ni. Entretanto, a fase rica em Ni (NiBi) é formada após a camada NiBi3. Os resultados de espectroscopia por energia característica de raios-X (EDXS) com resolução nanométrica mostram claramente um aumento incomum da concentração de Ni próximo à interface Bi/Substrato, o que foi confirmado por HRTEM. Foram igualmente estudados sistemas constituídos por filmes de Bi/nanopartículas de Ni e filmes de Ni/nanopartículas de Bi, preparados a temperatura ambiente, não tendo sido observada a transição supercondutora completa nestes sistemas. Por outro lado, as bicamadas Bi/Ni e, mesmo, as tricamadas Bi/Ni/Bi, quando preparadas a 4,2 K por evaporação térmica, não revelaram formação de intermetálicos, mesmo após o recozimento a 300K, e não exibem SC. Com estes resultados, a SC em filmes finos Bi/Ni se explica pela formação do NiBi e NiBi3 devido a interdifusão na interface. / [en] Despite crystalline bismuth and nickel being not superconducting, Bi/Ni bi-layers show a superconducting transition at about 4 K and this has been attracting attention. There are different interpretations for the superconductivity (SC) in Bi/Ni, for example: the presence of Ni induces the modification of Bismuth structure from rhombohedral to face centered cubic (FCC); magnetic fluctuations at the interface of Ni/Bi would induce SC; formation of intermetallic NiBi3 at the interface; Bi induced superconductivity in Ni layer and formation of a very thin amorphous Bi layer formed at the interface of Ni/Bi. The present work studies the SC and microstructure modifications of the Bi/Ni bilayer and nanoparticle systems by means of electric transport and magnetic measurements, and high resolution electron microscopy (HRTEM). Two-step transitions have been observed in Bi/Ni bilayers. The observed microstructure shows that two intermetallic phases (NiBi and NiBi3) have been formed during the sample preparation by pulsed laser deposition. The formation of the two intermetallic compounds constitutes the origin of the superconductivity in Bi/Ni systems. One interesting phenomenon is the observation of Bi-rich phase (NiBi3) formed near the Ni layer. However, the Ni-rich phase (NiBi) is formed after the NiBi3 layer. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS) results at nanometer scale clearly show an unusual increase of Ni concentration near the interface of Bi/Substrate, which was confirmed by HRTEM observation. Bilayers of Bi/Ni nanoparticles and Ni/Bi nanoparticles have been studied as well and the samples do not show a full superconducting transition. On the other hand, Bi/Ni bilayers and Bi/Ni/Bi trilayers have been prepared at 4.2 K by thermal evaporation do not reveal formation of intermetallic compounds even after annealing at 300 K, and they are not superconducting down to 1.8 K . With this result, The SC in Ni/Bi thin films can be explained by the formation of NiBi and NiBi3 due to interdiffusion at the interface.

[pt] Este trabalho apresenta o estudo da mobilidade de portadores de carga em filmes finos de poli(3-hexiltiofeno) rrP3HT modificados: (a) fisicamente, através da mistura do rrP3HT com o polimetilmetacrilato, PMMA, com diferentes solventes e concentrações; e (b) quimicamente, através da sínteses de novos polímeros baseados de politiofenos com poliselenofeno rrP3HTCoSe com 5 e 10 porcento de Se. Todos os filmes fabricados foram caracterizados através de medidas de absorção UV-Vis, fotoluminescência e absorção no infravermelho. Para as blendas rrP3HT:PMMA, a partir destes espectros e usando o modelo de Spano, foram determinados os valores de acoplamento excitônico W e as semilarguras da distribuição gaussiana de estados sigma mostrando que o comprimento de conjugação, a ordem e a cristalinidade foram aprimoradas nas blendas rrP3HT:PMMA. Medidas J-V e CELIV mostraram que simples diodos baseados nas blendas rrP3HT:PMMA 70:30 exibem valores de mobilidade de portadores maiores (1.0x10 elevado a menos quatro até 5.5x10 elevado a menos quatro centimetro quadrado/Vs), com um aumento de até 450 porcento quando comparados com o valor da mobilidade do rrP3HT puro. Células fotovoltaicas foram fabricadas para avaliar o desempenho da blenda 70:30 apresentando um valor de eficiência 6 vezes maior em relação aos dispositivos baseados em rrP3HT puro. Por outro lado, o estudo da modificação química mostrou altos valores de acoplamento excitônico para os polímeros rrP3HTCoSe de 5 e 10 porcento, o que significa menores comprimentos de conjugação, ordem e cristalinidade. Os valores de mobilidade encontrados nos polímeros rrP3HTCoSe 5 e 10 porcento foram inferiores com relação ao rrP3HT puro, encontrando uma relação direta entre a energia do gap, o comprimento de conjugação e mobilidade de portadores de carga. / [en] This work presents the study of charge carrier mobility in thin films of poly(3-hexylthiphene) rrP3HT modified: (a) physically, through the mixing the rrP3HT with polymethylmethacrylate PMMA with different solvents and concentrations and (b) chemically, through the syntheses of new polymers based on polythiophene and polyselenophene rrP3HTCoSe 5 and 10 percent of Se. All the films produced were characterized by UV-Vis absorption, photoluminescence and infrared absorption measurements. For the rrP3HT:PMMA blends, from these spectra and using the Spano model were determined excitonic bandwidth values W(eV) and half width of the Gaussian distribution of site-energy disorder sigma (eV) showing that the conjugation length, order and crystallinity were improved in rrP3HT:PMMA blends. J-V and CELIV measurements showed that the simples diodes based in rrP3HT:PMMA 70:30 with different solvents showed the highest mobility (1.00x10 to negative 4 power to 5.55x10 to negative 4 power centimeter square/Vs), with an increase of up to 450 percent compared with the value of mobility of rrP3HT pure. Photovoltaic cells were fabricated to evaluated the performance of the blend 70:30 presenting a value conversion efficiency 6 times higher compared to devices based rrP3HT pure. On the other hand, the study of chemical modification showed high values of excitonic bandwidth for the rrP3HTCoSe polymers 5 and 10 percent, which means smaller conjugation lengths, order and crystallinity. The mobility values found in rrP3HTCoSe polymers 5 and 10 percent were lower with respect to rrP3HT pure, finding a direct relationship between Eg, the conjugation length and mobility of charge carriers.

[pt] Filmes finos líquidos desempenham um grande papel em diversas aplicações cotidianas e são de interesse indiscutível para pesquisadores científicos e industriais. Evidências de filmes finos são observadas na natureza em grandes escalas, como avalanches de neve nas montanhas, escoamento de lava em vulcões e deslizamentos de terra, e em pequenas escalas, como nas vias respiratórias pulmonares e na superfície dos olhos. Eles também são estão presentes em muitas aplicações industriais, variando de resistores de filme fino de alta resistência, atomização, métodos de litografia e várias técnicas de revestimento. Entender os mecanismos que contribuem para a estabilidade de filmes finos líquidos é um problema desafiador, pois o escoamento de filmes finos apresenta uma interface fluido-fluido livre para deformar. A instabilidade de um filme fino é geralmente impulsionada por forças intermoleculares de longo alcance, também conhecidas como atrações de van der Waals, e resultam na ruptura do filme. Investigações numéricas são frequentemente usadas para entender a dinâmica de ruptura de filmes líquidos finos, abordando a evolução da espessura do filme usando derivações assintóticas da teoria da lubrificação ou técnicas de rastreamento de interface. Neste trabalho, uma investigação computacional da dinâmica de ruptura de um filme fino líquido estacionário com uma interface viscosa é apresentada. O método Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) é usado para rastrear a posição da interface. O comportamento reológico da interface viscosa é modelado pela lei constitutiva de Boussinesq-Scriven, e a solução numérica é obtida através da aproximação de elementos finitos. Os resultados mostram que a estabilidade do filme líquido fino é influenciada tanto pela reologia da superfície quanto pela atração intermolecular e que o caráter viscoso da interface retarda a quebra da folha, levando a filmes mais estáveis. / [en] Thin liquid films play a big role in many real-life applications and are of indisputable interest to scientific and industrial researchers. Evidence of thin films are observed in nature in large scales such as snow avalanches in the mountains, lava flows on volcanoes and landslides, and in small scales such as the pulmonary airways and the eye surface. They are also widespread in many industrial applications, ranging from high-resistance thin film resistors, atomization, soft-lithography methods and several coating techniques such as dip, roll, slot, spin and curtain coating. Understanding the physical mechanisms contributing to the stability of thin liquid films is a challenging problem, as thin films flows present a fluid-fluid interface which is free to deform. The interface is bounded between two liquids or a liquid and a gas, typically having its own dynamic properties from which interfacial tension effects and complex interfacial rheological behavior arises. Instability is usually driven by long-range intermolecular forces, also known as van der Waals attractions, and may result in the rupture of the layer. Numerical investigation is often used to understand the breakup dynamics of thin liquid sheets by addressing the evolution of the film thickness using either asymptotic derivations of the lubrication theory or interface tracking techniques. In this work, a computational investigation of the breakup dynamics of a stationary thin liquid sheet bounded by a passive gas with a viscous interface is presented. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian method (ALE) is used to track the interface position. The rheological behavior of the viscous interface is modeled by the Boussinesq-Scriven constitutive law, and the numerical solution is obtained through finite element approximation. The results show that thin liquid film stability is influenced both by surface rheology and disjoining effects and that the viscous character of the interface delays the sheet breakup, leading to more stable films.

[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos da diluição da atmosfera precursora de metano por três gases nobres (Ar, Ne e He) nas propriedades mecânicas e na microestrutura de filmes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H). Tanto a influência da diluição da atmosfera precursora de metano (para Vb=-350 V), como da variação da tensão de autopolarização (Vb) são estudadas. A influência da temperatura do substrato também é estudada para três temperaturas do substrato (250 K, 300 K e 420 K) em filmes depositados em atmosferas de 100% CH4 e 2% CH4+98% Ar. Os filmes foram depositados utilizando a técnica de Deposição Química na Fase Vapor Assistida por Plasma (PECVD). As propriedades mecânicas e estruturais foram investigadas com o uso das técnicas nucleares (retroespalhamento Rutherford e detecção de íons de recuo elástico), espectroscopia de absorção no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia de força atômica, medidas de ângulo de contacto, medidas de tensão interna (por perfilometria) e medidas da dureza (por nanoindentação). Os resultados obtidos mostraram que a diluição da atmosfera precursora de metano por gases nobres não induz modificações substanciais à microestrutura do filme ou às propriedades mecânicas. Pelo contrário, os resultados mostraram que tanto a composição, como a microestrutura e as propriedades mecânicas dos filmes são fortemente dependentes da energia de bombardeamento dos íons. Também foi observada uma dependência das propriedades mecânicas e estruturais dos filmes em função da temperatura do substrato. Resultados experimentais importantes e originais foram obtidos a partir da medida da rugosidade dos filmes usando microscopia de força atômica que sugerem uma transição nos mecanismos de formação dos filmes de a-C:H de predominantemente por adsorção/difusão para a predominância dos processos balísticos. / [en] In this work, the effects of the dilution of the precursor methane atmosphere by three noble gases (Ar, Ne and He) on the mechanical properties and the microstructure of hydrogenated amorphous carbon films (a-C:H) are presented. The influence of the precursor atmosphere (for Vb=-350 V) and the variation of the self-bias voltage (Vb) are studied. The influence of the substrate temperature also is studied for three temperatures 250 K, 300 K and 420 K for films deposited in atmospheres of 100% CH4 and 2% CH4 + 98% Ar. The films were deposited by Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition (PECVD). The mechanical and structural properties were investigated with the use of the nuclear techniques (Rutherford backscattering and elastic recoil detection analysis), infrared and Raman spectroscopies, atomic force microscopy, contact angle measurements, internal stress and hardness measurements. The results shown that the precursor atmosphere dilution by noble gases did not induce substantial modifications in the microstructure or in the mechanical properties of the films. On the other side, the results shown that the composition, the microstructure and the mechanical properties of the films are strongly dependent on the ion bombardment regime. The dependence of the mechanical and structural properties of the films as a function of the substrate temperature was also investigated. Experimental results had been obtained from the film roughness measurements using atomic force microscopy. These results suggest the transition from predominantly adsorption/diffusion mechanisms to the predominance of the ballistic processes in the formation mechanisms of the a- C:H films.

[pt] Este trabalho versa sobre duas diferentes aplicações de sensores a redes de Bragg em fibra óptica. A primeira consiste no desenvolvimento de uma técnica de sensoriamento do pH empregando fibra óptica, que visa a monitoração contínua e permanente deste parâmetro em poços de petróleo depletados e de injeção. Nesta aplicação, as redes de Bragg são acopladas, através de um mecanismo transdutor, a sistemas poliméricos que respondem a alterações do pH apresentando uma variação expressiva de seu volume. O tempo de resposta e o fator de inchamento do sistema polimérico foram caracterizados para valores de pH 3, 4, 5, e 6, em soluções aquosas contendo sais dissolvidos em concentrações típicas das encontradas em águas de formação. As medições foram realizadas a temperaturas e pressões ambientes, assim como na presença de óleo, e após a pressurização do sistema polimérico até 5000 psi. Diferentes mecanismos transdutores foram projetados e construídos, e suas respostas, avaliadas em soluções aquosas com composição similar à das águas de formação. Foram estimadas a sensibilidade da técnica e as principais fontes de incerteza na medição do pH. Procurou-se também avaliar a funcionalidade dos mecanismos transdutores visando uma futura instalação em poço. Na segunda aplicação, é proposta uma técnica para a medição in situ da tensão residual induzida em filmes finos de alta dureza durante sua deposição em câmaras de sputtering assitido por rádio-frequência e campo magnético. A técnica é constituída por uma viga em aço engastada, tendo uma de suas faces instrumentada com um conjunto de redes de Bragg a fibra óptica, enquanto a face oposta é exposta ao fluxo de íons do material a ser depositado. O sistema sensor é instalado em uma câmara que opera sob alto vácuo, enquanto os aparelhos de leitura permanecem no exterior. A resposta do protótipo em função de variações do campo magnético e da temperatura no interior da câmara foi levantada. Em seguinda, foram realizadas medições da deformação da viga durante a deposição de filmes de sílica, de óxido de titânio-índio, e de carbeto de silício. A tensão residual dos filmes foi calculada e comparada com resultados de medições de curvatura do substrato realizadas empregando um perfilômetro. Tensões residuais de 6 MPa até 0,2 Gpa foram obtidas durante as diferentes deposições. / [en] This work treats of two different applications of optical fiber Bragg grating sensors. The first application consists of a pH sensing technique that employs optical fiber to permanent and continuously monitor the pH in depleted and injection oil wells. In this application, the Bragg gratings are coupled by a transduction mechanism to a polymeric system which responds to pH variations with a large volume change. The response time as well as the swelling factor of the polymeric system at pH 3, 4, 5, and 6 have been characterized in aqueous solutions with dissolved salts in concentrations typical of those found in formation waters. Experiments have been carried out at room temperature and pressures, in the presence of oil, and after pressurization up to 5000 psi. Several mechanisms of transduction have been designed, constructed, and tested in solutions similar to the formation waters. The sensitivity of the technique and the main sources of uncertainties related to the pH measurement have been investigated. Also, the functionality of the mechanisms has been evaluated aiming at a future installation in the petroleum wells. The second application investigated is a technique for in situ measurement of the residual stress induced in hard thin films during deposition by RF magnetron sputtering. The sensing technique consists of a cantilever steel beam. One of the surfaces of the beam is instrumented using optical fiber Bragg gratings; the opposite face is exposed to the ion flux that originates the thin film. The sensing system is installed in a vacuum chamber while the interrogating apparatus remains outside. The prototype has been characterized with respect to variations of the magnetic field and the temperature inside the chamber. Measurements of the beam strain have been carried out during deposition of silica, indium- titanium oxide, and silicon carbide thin films. The residual stresses have been calculated and the results compared with data obtained using perfilometry. Residual stress values varying from 6 MPa up to 200 MPa have been obtained during the different deposition processes.

[pt] Este trabalho teve como objetivo fabricar e caracterizar Transistores Orgânicos Emissores de Luz (OLETs, Organic light-Emitting Transistors). Os OLETs combinam em um único dispositivo a funcionalidade elétrica de um transistor de efeito de campo orgânico e a capacidade de geração de luz, representando uma nova classe de dispositivos orgânicos com alto potencial de inovação em aplicações, como sistemas ópticos de comunicação, tecnologia de displays avançada, lasers orgânicos, fontes de luz em nanoescala e optoeletrônica orgânica integrada. Portanto, esta tese possui um caráter pioneiro, tanto para grupo de pesquisa quanto para o país, uma vez que ocorre a junção dos conhecimentos e domínio adquiridos sobre OFETs e OLEDs. Efetivamente, este trabalho de doutorado consistiu na fabricação e caracterização sistemática de diversos dispositivos OLET utilizando variadas arquiteturas e diversos materiais, comerciais e não comerciais, como o NT4N, o P13 e uma bicamada de C8-BTBT com TcTa:Ir(ppy)3. Os dispositivos foram caracterizados através de medidas elétricas e óticas, obtendo-se as curvas características. Também foram determinados seus parâmetros e propriedades de funcionamento, com destaque para as mobilidades de carga e para as eficiências obtidas. Houve também o entendimento e a implementação de um tratamento térmico na camada dielétrica, sendo parte fundamental da fabricação dos dispositivos. Os dispositivos fabricados apresentaram diferentes graus de desempenho, com destaque para a arquitetura bicamada, por apresentar a maior potência luminosa (4 microwatt) e a maior eficiência (0,5 por cento), sendo suficientes para inserir os dispositivos fabricados na categoria de dispositivos orgânicos altamente eficientes. Tal fato demonstra que o domínio da fabricação e da caracterização desta nova classe de dispositivos foi alcançado. / [en] The aim of this work was to achieve the knowledge of the fabrication and the characterization of Organic Light Emitting Transistors, OLETs, considered as one of the innovative technologies nowadays. The OLETs combine in a single device the electrical functionality of an organic field-effect transistor (OFET) and the light-generating capability. They represent a promising new class of organic devices with high potential for innovation in applications such as communication systems, advanced display technology, organic lasers, nanoscale light sources and integrated organic optoelectronics. In some way, this thesis has a pioneer character, both for our research group and for the country, since it combines different knowledge and skills about OFETs and OLEDs to achieve a new device. Actually, this work involved the systematic manufacture and characterization of several OLETs using different architectures employing commercial and noncommercial materials, such NT4N, P13 and a bilayer of C8-BTBT with TcTa:Ir(ppy)3. The devices were then characterized by electrical and optical measurements. The working parameters and properties were determined as well, highlighting the charge carrier mobilities and efficiencies obtained. The understanding and the implementation of a specific heat treatment in the dielectric layer was a fundamental part of this work for the manufacture of the devices which have different degrees of performance. With emphasis on the bilayer architecture, that presented the highest luminous power (4 microwatt) and efficiency (0,5 percent), inserting the devices manufactured in the category of highly efficient organic devices. Such fact shows that the fabrication and characterization of this new class of devices has been achieved.

[pt] Materiais nanoestruturados como nanocristais semicondutores de telureto de cádmio (QDs de CdTe) e nanopartículas metálicas de prata (NPsAg) têm sido utilizados como nanosondas analíticas, explorando suas propriedades de luminescência e de ressonância de superfície plasmônica localizada (LSPR), respectivamente, sejam em dispersão coloidal ou em filmes finos. Em função das suas configurações experimentais, sistemas microfluídicos podem ser utilizados tanto para síntese de materiais nanoestruturados quanto para análise de analitos de interesses biológicos. No presente estudo, QDs-CdTe encapados com ácido tioglicólico (TGA) foram sintetizados em batelada e em regime de fluxo contínuo a partir da injeção dos precursores de cádmio e telúrio por bombas-seringas para um sistema de tubos de aço passando por fornos tubulares horizontais com controladores de temperatura (110-140 graus Celsius). Para otimizar os parâmetros experimentais foram variados a taxa de vazão volumétrica (0,15 - 0,03 mL min(-1)) e a razão molar de Cd:Te (1:0,3 - 1:1,5). Os resultados demonstraram que o efeito da razão molar na síntese de QDs apresentou ser mais significativo em comparação à variação da temperatura, obtendo QDs com FWHM de 64 – 86 nm. Filmes luminescentes poliméricos de PVA e PDMS foram desenvolvidos pelas técnicas de impregnação, mistura de QDs na matriz polimérica e por spin coating. Pela técnica de spin coating foram produzidos filmes de 58,7 nm. Filmes de QDs sobre substrato de vidro foram obtidos pelo processo de silanização da superfície do vidro. Todos os filmes apresentaram instabilidade de luminescência ao longo do tempo. Dispersões coloidais de NPsAg revestidas com ligantes orgânicos citrato e tartarato, nas razões Ag+:ligante (1:1 e 1:0,5), foram sintetizadas a partir da injeção dos ligantes e nitrato de prata por bombas-seringas em um microrreator tubular polimérico. As NPsAg-citrato e NPsAg-tartarato apresentaram cargas superficiais negativas e tamanhos médios de 12,5 nm. As bandas LSPR foram observadas para monitorar a interação entre as nanosonda de prata e os fármacos aminoglicosidico em fluxo contínuo mediante um fotômetro acoplado a uma cela de fluxo. Nas concentrações iguais ou maior que 2 × 10(-7) mol L(-1), produziu uma mudança no perfil espectral da nanosonda de NPsAg, com o decaimento do sinal no comprimento de onda 404 nm e o surgimento de uma nova banda em 480 nm, resultante da aglomeração das nanopartículas. Além disso, as NPsAg-tartarato foram depositadas sobre substrato de vidro para realização de filmes fino com objetivo de desenvolver, em parceria com a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), um biosensor baseado na ressonância plasmônica localizada (LSPR) para determinação do antígeno Candida albicans. / [en] Nanostructured materials such as cadmium telluride semiconductor nanocrystals (QDs-CdTe) and silver nanoparticles (NPsAg) have been used as analytical nanoprobes, exploiting their luminescence properties and localized plasmonic surface resonance (LSPR), respectively, both in colloidal suspension or on thin solid films. Due to their experimental set-up, microfluidic systems can be used, both, for synthesis of nanostructured materials and for the analytic detection of biological and pharmaceutical compounds. In the present study, thioglycolic acid (TGA) coated QDs-CdTe were synthesized in batch and in a continuous flow regime from the injection of cadmium and tellurium precursors by syringe pumps into a steel tubes through horizontal tubular furnaces with temperature controllers (110 - 140 Celsius degrees). To optimize the experimental conditions, we modulate the volumetric flow rate (0.15 - 0.03 mL min(-1)) and the Cd:Te molar ratio (1:0.3 - 1:1.5). The results showed that the effect of the molar ratio on the synthesis of QDs was more significant compared to the temperature variation, obtaining QDs with FWHM of 64 - 86 nm. Polimeric luminescent films with PDMS e PVA were developed with impregnation, mixing QDs-TGA in PDMS and PVA and spin coating techniques. By the spin coating technique we produced luminescent film of 58.7 nm thickness. QDs-TGA film on glass substrate were obtained by means of surface silanization.All the film showed luminescence instability over time. Colloidal dispersions of NPsAg coated with the organic citrate and tartrate ligands in the Ag+/ligand ratios (1:1 and 1:0.5) were synthesized from the injection of organic ligands and silver nitrate by syringe pumps into a polymeric tubular micro-reactor. NPsAg-citrate and NPsAg-tartrate presented negative surface charges and average sizes of 12.5. The SPR band was monitored to follow the interation between the silver nanoprobe with kanamycin and neomycin drugs by means of a flow cell coupled to a photometry. At concentrations equal or greater than 2 × 10(-7) mol L(-1) the LSPR band changed its spectral profile. LSPR maximum band, centered at 404 nm, decaied and appeared a new band at 480 nm resulting from the agglomeration of the nanoparticles. Moreover, in a partnership with the Federal University of Pernambuco (UFPE), NPsAg-tartarate were deposited on glass for the realization of thin film with the object to development a biosensor based on localized plasmon resonance (LSPR) for determination of Candida albicans antigen.