Neste trabalho, foram investigados os processos de migração e dissociação do éxciton em filmes ultrafinos de poli(9,9 dioctilfluoreno) (PFO) com espessura menores que o raio típico de migração excitônica (10 nm) próximos de interface semicondutora orgânica e inorgânica. Os filmes de PFO foram produzidos utilizando a técnica de <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>spin-coating<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> a partir de soluções de PFO em clorofórmio e em tolueno. Sabe-se que ao se utilizar o clorofórmio como solvente, os filmes de PFO apresentam uma estrutura amorfa. Com isso foi possível obter filmes com espessuras menores que o raio de migração do éxciton com qualidades ideais para o estudo de processos fotofísicos. Esses filmes foram depositados sobre uma camada de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>) formando assim uma interface orgânica/inorgânica. Técnicas espectroscópicas, tais como, microscopia confocal de fluorescência (LSCM), microscopia de imagem do tempo de vida (FLIM), fotoluminescência de onda contínua e resolvida no tempo bem como espectroscopia de absorção foram utilizadas no presente trabalho. Inicialmente o espectro de fotoluminescência dos filmes de PFO foram caracterizados através da dependência da intensidade da transição puramente eletrônica <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>I<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>, largura da linha a meia altura <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>G<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>o<span style=\'color:black; language:PT-BR\'>, energia da transição puramente eletrônica <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>E<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e parâmetro de Huang-Rhys <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>S<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> variando a temperatura. Verificou-se que a intensidade pode ser descrita em termos da ativação térmica da migração do éxciton. Além disso, a temperatura introduz uma desordem térmica que afeta diretamente o tamanho dos segmentos conjugados que é observado em termos dos parâmetros, <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>G<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>o<span style=\'color:black; language:PT-BR\'>, <span style=\'color:black;font-style:italic; language:PT-BR\'>E<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>S<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>. Com os filmes de PFO produzidos com o solvente tolueno foi observado que frações de fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>já são induzidas nesses filmes e que esta fase não está dispersa na matriz amorfa e sim em forma de domínios formados por moléculas na fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946; <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>que correspondente ao ordenamento nos anéis aromáticos do PFO. Também foi observado que nos filmes com espessura menor que 10 nm preparados em clorofórmio, a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>é induzida e sugerimos que isso ocorre devido a forte interação filme/substrato. Além disso, outros métodos bem conhecidos na literatura, tais como, tratamento a vapor de tolueno e ciclos térmicos de resfriamento/aquecimento foram utilizados para induzir a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>em filmes de PFO amorfo. Com relação aos filmes contendo a interface TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>/PFO, a dissociação do éxciton na interface foi observada através da redução da intensidade da fotoluminescência. Em filmes ultrafinos, a eficiência do processo de dissociação do éxciton na interface é superior a 90%. A partir desses resultados, obteve-se que o raio de migração do éxciton no PFO é de (13 <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>±<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> 3) nm. Além disso, devido à alta fluência (~ 10<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>25<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> fótons/cm<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>s), efeitos de autoaniquilamento de éxcitons em filmes ultrafinos foram observados nas medidas de tempo de decaimento radiativo. Por fim, em filmes de PFO (contendo a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'>) <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>depositados sobre o TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>, somente os éxcitons das regiões amorfas migram até a interface do TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e são dissociados por ela. A energia térmica a temperatura ambiente promove uma maior eficiência da dissociação do éxciton do que em baixas temperaturas (~5 K). No entanto, mesmo em temperatura ambiente, as moléculas de fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>atuam como centros de captura dos éxcitons competindo com o processo de dissociação. A partir desses resultados, obteve-se que o raio de transferência de energia no PFO é igual a (3,5 <span style=\'color:black;text-decoration:underline;language:PT-BR\'>+<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> 0,5) nm.<span style=\'color:black; language:PT-BR\'> <![if !vml]> <![endif]> / In this work, we investigated the process of exciton dissociation and migration in ultra-thin films of poly (9,9 dioctilfluoreno) (PFO) with a thickness smaller than the typical radius of excitonic migration (10 nm) and near to organic and inorganic semiconductor interface. The PFO films were produced using the spin-coating technique from a PFO solution in chloroform and toluene. It is known that when using chloroform as solvent, the PFO films have an amorphous structure. Thus, it was possible to obtain films that have thicknesses smaller than the radius of the exciton migration qualities, which is ideal to study photophysical processes. These films were deposited on the titanium dioxide (TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>) nanoparticles layer forming an organic/inorganic interface. Spectroscopic techniques such as fluorescence confocal microscopy (LSCM), fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), continuous wave photoluminescence and time resolved and absorption spectroscopy were used in this study. First, the photoluminescence spectrum of PFO films were characterized by the dependence of the purely electronic transition intensity <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>I<span style=\'language:EN\'>, full width at half maximum <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>G<span style=\'language: EN\'>o<span style=\'language:EN\'>, purely electronic transition energy <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>E<span style=\'language:EN\'> and Huang-Rhys parameter <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>S <span style=\'language:EN\'>with the temperature. It was showed that the intensity can be described according to thermal activation of the exciton migration. Furthermore, the temperature introduces a thermal disorder affecting directly the conjugated segment length which is observed according to the parameters, <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>G<span style=\'language: EN\'>o<span style=\'language:EN\'>, <span style=\'font-style: italic;language:EN\'>E<span style=\'language:EN\'> e <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>S<span style=\'language:EN\'>. The PFO films produced with the solvent toluene analysis showed that the fractions of <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase are already induced and that this phase is not dispersed in the amorphous matrix. On the order hand, they are shaped domains formed by <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase molecules that are related to the PFO aromatic rings organization. It was also observed that the films with thickness smaller than 10 nm prepared using chloroform, the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase is induced, which may be occurring due to the strong interaction observed between film and substrate. Other methods reported in the literature, such as toluene steam treatment and thermal cycles of cooling/heating were used to induce <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase in amorphous PFO films as well. The exciton dissociation at the interface in films containing TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>/PFO interface were observed by reduction of photoluminescence intensity; and this same efficiency in ultra-thin films is higher than 90%. From these results, it was reported that the exciton migration radius in PFO is (13 <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>±<span style=\'language:EN\'> 3) nm. Furthermore, effects of excitons annihilation in ultra-thin films were observed in the decay time radiative measurements due to high fluency (~ 10<span style=\'language:EN\'>25<span style=\'language:EN\'> photons/cm<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>s). Finally, in PFO films (with the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase) deposited on the TiO<span style=\'language:EN\'>2 <span style=\'language:EN\'>just the exciton of amorphous regions migrates to the TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'> interface, which dissociates them. The thermal energy at room temperature promotes higher efficiency than the exciton dissociation at low temperatures (~ 5 K). However, even at room temperature, the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase molecules act as the most important molecules to capture exciton, competing to the exciton dissociation process. These results conducted to conclude that the energy transfer radius in PFO is equal to (3.5 <span style=\'text-decoration:underline;language:EN\'>+<span style=\'language: EN\'> 0.5) nm. <![if !vml]> <![endif]>

Neste trabalho, foram investigados os processos de migração e dissociação do éxciton em filmes ultrafinos de poli(9,9 dioctilfluoreno) (PFO) com espessura menores que o raio típico de migração excitônica (10 nm) próximos de interface semicondutora orgânica e inorgânica. Os filmes de PFO foram produzidos utilizando a técnica de <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>spin-coating<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> a partir de soluções de PFO em clorofórmio e em tolueno. Sabe-se que ao se utilizar o clorofórmio como solvente, os filmes de PFO apresentam uma estrutura amorfa. Com isso foi possível obter filmes com espessuras menores que o raio de migração do éxciton com qualidades ideais para o estudo de processos fotofísicos. Esses filmes foram depositados sobre uma camada de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>) formando assim uma interface orgânica/inorgânica. Técnicas espectroscópicas, tais como, microscopia confocal de fluorescência (LSCM), microscopia de imagem do tempo de vida (FLIM), fotoluminescência de onda contínua e resolvida no tempo bem como espectroscopia de absorção foram utilizadas no presente trabalho. Inicialmente o espectro de fotoluminescência dos filmes de PFO foram caracterizados através da dependência da intensidade da transição puramente eletrônica <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>I<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>, largura da linha a meia altura <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>G<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>o<span style=\'color:black; language:PT-BR\'>, energia da transição puramente eletrônica <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>E<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e parâmetro de Huang-Rhys <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>S<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> variando a temperatura. Verificou-se que a intensidade pode ser descrita em termos da ativação térmica da migração do éxciton. Além disso, a temperatura introduz uma desordem térmica que afeta diretamente o tamanho dos segmentos conjugados que é observado em termos dos parâmetros, <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>G<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>o<span style=\'color:black; language:PT-BR\'>, <span style=\'color:black;font-style:italic; language:PT-BR\'>E<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e <span style=\'color:black;font-style:italic;language:PT-BR\'>S<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>. Com os filmes de PFO produzidos com o solvente tolueno foi observado que frações de fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>já são induzidas nesses filmes e que esta fase não está dispersa na matriz amorfa e sim em forma de domínios formados por moléculas na fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946; <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>que correspondente ao ordenamento nos anéis aromáticos do PFO. Também foi observado que nos filmes com espessura menor que 10 nm preparados em clorofórmio, a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>é induzida e sugerimos que isso ocorre devido a forte interação filme/substrato. Além disso, outros métodos bem conhecidos na literatura, tais como, tratamento a vapor de tolueno e ciclos térmicos de resfriamento/aquecimento foram utilizados para induzir a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>em filmes de PFO amorfo. Com relação aos filmes contendo a interface TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>/PFO, a dissociação do éxciton na interface foi observada através da redução da intensidade da fotoluminescência. Em filmes ultrafinos, a eficiência do processo de dissociação do éxciton na interface é superior a 90%. A partir desses resultados, obteve-se que o raio de migração do éxciton no PFO é de (13 <span style=\'font-family:Symbol;color:black;language:PT-BR\'>±<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> 3) nm. Além disso, devido à alta fluência (~ 10<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>25<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> fótons/cm<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>s), efeitos de autoaniquilamento de éxcitons em filmes ultrafinos foram observados nas medidas de tempo de decaimento radiativo. Por fim, em filmes de PFO (contendo a fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'>) <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>depositados sobre o TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>, somente os éxcitons das regiões amorfas migram até a interface do TiO<span style=\'color:black;language:PT-BR\'>2<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> e são dissociados por ela. A energia térmica a temperatura ambiente promove uma maior eficiência da dissociação do éxciton do que em baixas temperaturas (~5 K). No entanto, mesmo em temperatura ambiente, as moléculas de fase <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";color:black;font-style:italic; language:EL\'>&#946;<span style=\'font-family:\"Times New Roman\"; color:black;language:EL\'> <span style=\'color:black;language:PT-BR\'>atuam como centros de captura dos éxcitons competindo com o processo de dissociação. A partir desses resultados, obteve-se que o raio de transferência de energia no PFO é igual a (3,5 <span style=\'color:black;text-decoration:underline;language:PT-BR\'>+<span style=\'color:black;language:PT-BR\'> 0,5) nm.<span style=\'color:black; language:PT-BR\'> <![if !vml]> <![endif]> / In this work, we investigated the process of exciton dissociation and migration in ultra-thin films of poly (9,9 dioctilfluoreno) (PFO) with a thickness smaller than the typical radius of excitonic migration (10 nm) and near to organic and inorganic semiconductor interface. The PFO films were produced using the spin-coating technique from a PFO solution in chloroform and toluene. It is known that when using chloroform as solvent, the PFO films have an amorphous structure. Thus, it was possible to obtain films that have thicknesses smaller than the radius of the exciton migration qualities, which is ideal to study photophysical processes. These films were deposited on the titanium dioxide (TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>) nanoparticles layer forming an organic/inorganic interface. Spectroscopic techniques such as fluorescence confocal microscopy (LSCM), fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), continuous wave photoluminescence and time resolved and absorption spectroscopy were used in this study. First, the photoluminescence spectrum of PFO films were characterized by the dependence of the purely electronic transition intensity <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>I<span style=\'language:EN\'>, full width at half maximum <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>G<span style=\'language: EN\'>o<span style=\'language:EN\'>, purely electronic transition energy <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>E<span style=\'language:EN\'> and Huang-Rhys parameter <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>S <span style=\'language:EN\'>with the temperature. It was showed that the intensity can be described according to thermal activation of the exciton migration. Furthermore, the temperature introduces a thermal disorder affecting directly the conjugated segment length which is observed according to the parameters, <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>G<span style=\'language: EN\'>o<span style=\'language:EN\'>, <span style=\'font-style: italic;language:EN\'>E<span style=\'language:EN\'> e <span style=\'font-style:italic;language:EN\'>S<span style=\'language:EN\'>. The PFO films produced with the solvent toluene analysis showed that the fractions of <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase are already induced and that this phase is not dispersed in the amorphous matrix. On the order hand, they are shaped domains formed by <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase molecules that are related to the PFO aromatic rings organization. It was also observed that the films with thickness smaller than 10 nm prepared using chloroform, the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase is induced, which may be occurring due to the strong interaction observed between film and substrate. Other methods reported in the literature, such as toluene steam treatment and thermal cycles of cooling/heating were used to induce <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase in amorphous PFO films as well. The exciton dissociation at the interface in films containing TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>/PFO interface were observed by reduction of photoluminescence intensity; and this same efficiency in ultra-thin films is higher than 90%. From these results, it was reported that the exciton migration radius in PFO is (13 <span style=\'font-family:Symbol;language:EN\'>±<span style=\'language:EN\'> 3) nm. Furthermore, effects of excitons annihilation in ultra-thin films were observed in the decay time radiative measurements due to high fluency (~ 10<span style=\'language:EN\'>25<span style=\'language:EN\'> photons/cm<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'>s). Finally, in PFO films (with the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase) deposited on the TiO<span style=\'language:EN\'>2 <span style=\'language:EN\'>just the exciton of amorphous regions migrates to the TiO<span style=\'language:EN\'>2<span style=\'language:EN\'> interface, which dissociates them. The thermal energy at room temperature promotes higher efficiency than the exciton dissociation at low temperatures (~ 5 K). However, even at room temperature, the <span style=\'font-family:\"Times New Roman\";font-style:italic;language:EN\'>&#946;<span style=\'language:EN\'> phase molecules act as the most important molecules to capture exciton, competing to the exciton dissociation process. These results conducted to conclude that the energy transfer radius in PFO is equal to (3.5 <span style=\'text-decoration:underline;language:EN\'>+<span style=\'language: EN\'> 0.5) nm. <![if !vml]> <![endif]>

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho apresentaremos os resultado de nossas investigacões e caracterização através da técnica de Espectroscopia de Fotoluminescência em 03(três) amostras que consiste de Poços Quânticos Quadrados Duplos que serão designados por essa abreviação DQWs de AlGaAs=AlAs de diferentes percentual de alumínio nos poços quânticos.

Ressonância magnética detectada eletricamente (RMDE) de banda-X (9 GHz) e de banda-K (24 GHz) foram usadas para estudar diversos diodos baseados em tris-8(hidroxiquinolinolato) de alumínio III (Alq3). A técnica de RMDE consiste, basicamente, em medir a variação da condutividade quando o sistema entra na condição de ressonância magnética; assim, é possível relacionar propriedades de transporte elétrico com as funções de onda das moléculas envolvidas no processo. Para este estudo foram confeccionados diodos eletroluminescentes e unipolares de multicamadas no Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), da École Polytechnique Fédérale de Lausane (EPFL), Suíça, pelo Dr. Frank Nüesch. Faz parte também deste trabalho a montagem experimental do sistema de RMDE de banda-K, onde a maior parte dos dados foram obtidos. O sinal de RMDE dos diodos unipolares, da ordem de 1E-6, é atribuído ao processo dependente de spin de saltos eletrônicos que ocorre próximo às interfaces. O sinal típico de RMDE dos diodos eletroluminescentes é mais intenso, da ordem de 1E-4, e é atribuído à ressonância de spin-1/2 na formação dos éxcitons. O espectro de RMDE, por meio de ajuste de curvas, pôde ser decomposto em duas gaussianas: uma com largura de linha pico-a-pico DHPP de 1,6 mT, independente do campo elétrico aplicado no dispositivo, e outra variando de 2,0 mT a 3,4 mT. A componente mais estreita se deve à ressonância do radical positivo de Alq3, enquanto que a componente mais larga àquela do negativo. O estudo da forma de linha e de sua dependência com o campo elétrico dos espectros de RMDE de diodos unipolares dão suporte à ambas as atribuições. Neste trabalho, a questão da eficiência quântica e da zona de recombinação também são discutidas. / Electrically Detected Magnetic Resonance (EDMR) at X-band (9GHz) and K-band (24 GHz) were used to investigate Alq3 based diodes. EDMR technique consists basically of measuring conductivity variation at magnetic resonance conditions; thus, it is possible to correlate electrical transport properties with wave functions of the molecules involved in the process. Electroluminescent and unipolar multilayer diodes were prepared in the Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), at on École Polytechnique Fédérale de Lausane EPFL, Switzerland by Dr. Frank Nüesch. The experimental setup of the K-band EDMR system, where most of the data were obtained, was also part of this work. The unipolar diodes EDMR signal is of the order of 1E-6 and is attributed to spin dependent hopping process close to the interfaces. The electroluminescent diodes typical EDMR signal is more intense, of the order of 1E-4 , and is attributed to exciton´s formation spin-1/2 resonance. The EDMR spectrum can be decomposed into two Gaussians: one with peak-to-peak line width (DHPP) of 1.6 mT, independent of the electrical field applied to the devices, and other one whit DHPP of 2.0 mT to 3.4 mT. The narrower component is due to the resonance of positive Alq3 radical, while the larger component is due to the negative. Both attributions are supported by the investigation of line shape and its dependence of electrical field in the unipolar diodes EDMR spectra. In this work, the quantum efficiency and the recombination zone issues are also discussed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cadmium silicate in composition CdSiO3 is a phosphorescent material with potential applications in areas such as emergency lights, opto-electronic devices and coating of ceramic tiles for use in radiodiagnostic rooms. In this work, the main goal was to investigate the mechanism of intrinsic luminescence of the crystalline material CdSiO3 evaluating the influence of the synthesis parameters on the structure of the material and its optical properties. The effects of the synthesis parameters (pH, calcination temperature and time) were investigated to obtain best synthesis conditions for sample preparation. Samples with single crystalline phase have been successfully obtained using starting solutions with pH of 1.0, 3.0 and 7.0, with minimum temperature and time of calcination equal to 1000 °C/3h or 700 °C/3h for samples departing from solutions pH 1.0 or 7.0, respectively. The optical properties of the synthesized powders were studied by a combination of Optical Absorption (OA), Photoluminescence (PL), thermoluminescence (TL) and luminescent decay. Absorption spectra revealed a self-trapped exciton band characteristic of CdSiO3 at around 4.70 eV, and a dependency of the bandgap energy on the starting pH used, being 5.37 eV or 5.62 eV for pH 7.0 or 1.0, respectively. Luminescence emission spectra are composed of two main bands at 590 nm and 490 nm, with varied relative intensities with the synthesis parameters. A band at 460 nm with higher intensity was observed from the sample produced from solution with pH = 1.0, while a band at 590 nm with higher intensity corresponds to the one produced with pH 7.0. The band at 590 nm of the sample produced from solution with pH = 7.0 presented higher light persistence, which was related to defects in the Si network, in addition to the vacancy effects Cd and O. In this work, we verified that the light emission can be improved by adjusting the pH during the sol-gel synthesis and made possible the understanding of the influence of the pH on the crystalline phase formation and its effect on the defects produced and the optical properties of the material. / O silicato de cádmio na composição CdSiO3 é um material fosforescente com potencial de aplicação em áreas como sinalização de emergência, armazenamento óptico de dados e revestimentos cerâmicos para uso em salas de radiodiagnósticos. Neste trabalho, o principal objetivo foi investigar o mecanismo de luminescência intrínseca de longa duração do material cristalino CdSiO3 avaliando a influência dos parâmetros de síntese na estrutura do material e em suas propriedades ópticas. Os efeitos dos parâmetros de síntese (pH, tempo e temperatura de calcinação) foram investigados para a obtenção da melhor condição de preparo das amostras de CdSiO3. As amostras com uma única fase cristalina foram obtidas com sucesso utilizando soluções de pH de partida de 1,0, 3,0 e 7,0, com temperatura e tempo de calcinação mínimos iguais a 1000 ºC/3h ou a 700 ºC/3h para amostras produzidas com pH 1 ou 7, respectivamente. As propriedades ópticas dos pós sintetizados foram estudadas via absorção óptica (AO), fotoluminescência (PL), termoluminescência (TL) e decaimento luminescente. Os espectros de absorção revelaram a presença de éxciton autoarmadilhado no CdSiO3 a cerca de 4,70 eV e uma dependência da energia de bandgap ao ajustar o pH de partida utilizado, sendo 5,37 eV ou 5,62 eV para pH 7,0 ou 1,0, respectivamente. Os espectros de emissão de luminescência foram compostos por duas bandas principais a 590 nm e 460 nm, com intensidades relativas variadas com os parâmetros de síntese. Uma banda em 460 nm com maior intensidade foi observada a partir da amostra produzida a partir de solução com pH = 1,0, enquanto uma banda em 590 nm com maior intensidade corresponde à produzida com pH 7,0. A banda em 590 nm da amostra produzida a partir de solução com pH = 7,0 apresentou maior persistência de luz, que estava relacionada com os defeitos na rede de Si, além dos efeitos vacâncias Cd e O. Neste trabalho, verificamos que a emissão de luz pode ser melhorada através do ajuste do pH durante a síntese solgel e possibilitou o entendimento da influência do pH na formação da fase cristalina e o seu efeito nos defeitos produzidos e nas propriedades ópticas do material. / São Cristóvão, SE

Ressonância magnética detectada eletricamente (RMDE) de banda-X (9 GHz) e de banda-K (24 GHz) foram usadas para estudar diversos diodos baseados em tris-8(hidroxiquinolinolato) de alumínio III (Alq3). A técnica de RMDE consiste, basicamente, em medir a variação da condutividade quando o sistema entra na condição de ressonância magnética; assim, é possível relacionar propriedades de transporte elétrico com as funções de onda das moléculas envolvidas no processo. Para este estudo foram confeccionados diodos eletroluminescentes e unipolares de multicamadas no Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), da École Polytechnique Fédérale de Lausane (EPFL), Suíça, pelo Dr. Frank Nüesch. Faz parte também deste trabalho a montagem experimental do sistema de RMDE de banda-K, onde a maior parte dos dados foram obtidos. O sinal de RMDE dos diodos unipolares, da ordem de 1E-6, é atribuído ao processo dependente de spin de saltos eletrônicos que ocorre próximo às interfaces. O sinal típico de RMDE dos diodos eletroluminescentes é mais intenso, da ordem de 1E-4, e é atribuído à ressonância de spin-1/2 na formação dos éxcitons. O espectro de RMDE, por meio de ajuste de curvas, pôde ser decomposto em duas gaussianas: uma com largura de linha pico-a-pico DHPP de 1,6 mT, independente do campo elétrico aplicado no dispositivo, e outra variando de 2,0 mT a 3,4 mT. A componente mais estreita se deve à ressonância do radical positivo de Alq3, enquanto que a componente mais larga àquela do negativo. O estudo da forma de linha e de sua dependência com o campo elétrico dos espectros de RMDE de diodos unipolares dão suporte à ambas as atribuições. Neste trabalho, a questão da eficiência quântica e da zona de recombinação também são discutidas. / Electrically Detected Magnetic Resonance (EDMR) at X-band (9GHz) and K-band (24 GHz) were used to investigate Alq3 based diodes. EDMR technique consists basically of measuring conductivity variation at magnetic resonance conditions; thus, it is possible to correlate electrical transport properties with wave functions of the molecules involved in the process. Electroluminescent and unipolar multilayer diodes were prepared in the Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), at on École Polytechnique Fédérale de Lausane EPFL, Switzerland by Dr. Frank Nüesch. The experimental setup of the K-band EDMR system, where most of the data were obtained, was also part of this work. The unipolar diodes EDMR signal is of the order of 1E-6 and is attributed to spin dependent hopping process close to the interfaces. The electroluminescent diodes typical EDMR signal is more intense, of the order of 1E-4 , and is attributed to exciton´s formation spin-1/2 resonance. The EDMR spectrum can be decomposed into two Gaussians: one with peak-to-peak line width (DHPP) of 1.6 mT, independent of the electrical field applied to the devices, and other one whit DHPP of 2.0 mT to 3.4 mT. The narrower component is due to the resonance of positive Alq3 radical, while the larger component is due to the negative. Both attributions are supported by the investigation of line shape and its dependence of electrical field in the unipolar diodes EDMR spectra. In this work, the quantum efficiency and the recombination zone issues are also discussed.

In this work we studied the effects of coherent laser in a system formed by a quantum dot (QD) in a nanocavity. Initially we investigated the case where the energy of an éxciton are in resonance with the cavity mode and we vary the frequency of the laser. During our simulation we have used pulsed and continuos laser. We consider only the éxciton state of the QD, and in situations where both the laser and the cavity mode are close to resonance, allowing us to use the rotating wave approximation. The QD was treated as a two-level system and the cavity containing a maximum of four photons. For this study we used the Jaynes-Cummings model with an extra term related to the external pulse, which was used to manipulate quantum states. This was done with the help of diagonalization of the approximated Hamiltonian and searching for anticrossings in its energy spectrum. Then we use a continuous laser and the technique of calculating the average occupational each state to do a better mapping of the parameter values required to make the manipulation of quantum states. We found that the system can be manipulated using the process of two or more photons, and the energies of these photons could be estimated using a mapping procedure developed in this dissertation. / Neste trabalho estudamos os efeitos da incidência de um laser coerente num sistema formado por um ponto quântico (PQ) no interior de uma nanocavidade. Inicialmente investigamos o caso em que a energia de um éxciton formado no PQ está em ressonância com um modo da cavidade e variamos a frequência do laser incidente. Usamos laser contínuo e pulsado em nossas simulações. O ponto quântico foi tratado como um sistema de dois níveis e consideramos que a cavidade contém no máximo quatro fótons. Para este estudo foi utilizado o modelo de Jaynes-Cummings com acréscimo de um termo relacionado com o pulso externo usado para manipular os estados quânticos, que foi feito com o auxílio da diagonalização do Hamiltoniano aproximado e procurando por anticruzamentos no seu espectro de energia. Consideramos apenas o estado de éxciton no PQ, e situações em que tanto o laser como o modo da cavidade estão próximos à energia de ressonância, o que nos permitiu usar a aproximação de ondas girantes. Utilizamos um laser contínuo e calculamos a média ocupacional de cada estado para fazer um melhor mapeamento dos valores dos parâmetros necessário para realizar a manipulação dos estados quânticos. Encontramos que o sistema pode ser manipulado usando processo de dois ou mais fótons, sendo que as energias destes fótons podem ser estimadas usando um procedimento de mapeamento desenvolvido nesta dissertação. / Mestre em Física