Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-19T19:01:52Z No. of bitstreams: 1 TeseTGC.pdf: 20633053 bytes, checksum: 9530adbf25a1944318d5788833d038ce (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:17:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTGC.pdf: 20633053 bytes, checksum: 9530adbf25a1944318d5788833d038ce (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:17:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTGC.pdf: 20633053 bytes, checksum: 9530adbf25a1944318d5788833d038ce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseTGC.pdf: 20633053 bytes, checksum: 9530adbf25a1944318d5788833d038ce (MD5) Previous issue date: 2015-12-14 / Não recebi financiamento / This thesis describes a study of the electronic charge transport properties in antimony-doped tin oxide (ATO) ultrathin films, prepared by two different methods: by colloidal deposition process (CDP) and by pulsed electron deposition (PED). In order to determine the ultrathin films electronic transport mechanism properties and to elaborate a model for this mechanism, microstructural analysis and electrical characterization were carried out. The samples were studied by X-ray diffraction (DRX), transmission electron microscopy operating in high resolution (HRTEM), scanning electron microscopy (FEG-SEM), atomic force microscopy (AFM), thermogravimetric analysis (TGA), ellipsometry, electrical resistivity measurements were made using the four-point probe approach from 20 to 300K and Hall effect measurements were made at room temperature. Regarding the CDP, DRX and HRTEM show nanocrystals with the cassiterite phase, highly crystalline nanoparticles and average crystal size of 6.5x4.4 nm. The FEG-SEM and AFM images indicate a crack-free deposition, constant thickness over the substrate cross-section and low roughness. Moreover, the electrical properties evaluation suggest that the experimental data fits the bi-dimensional Mott’s Law and that the electron hopping is in the order of the nanoparticles size. Concerning the PED, DRX indicates only the cassiterite phase structure and a preferential thin film growth at [110] direction, the FEG-SEM and AFM images show a homogeneous deposition and that the thickness is constant over the substrate cross-section, with low roughness. Besides, electrical characterization reveals a metal-semiconductor transition, that the experimental data fits the tridimensional Mott’s Law and that the electron hopping is in the order of the nanoparticles size. Thus, it is proposed that the charge transport mechanism obey the Mott’s Law, which occurs through the nanocrystals surfaces, i.e., the electron hooping occurs at preferential facets where there is Sb segregation. / Este trabalho demonstra um estudo das propriedades de transporte de carga elétrica em filmes ultrafinos de dióxido de estanho dopado com antimônio (ATO) preparados por dois métodos diferentes: pelo processo de deposição coloidal (CDP) e pela deposição por descarga pulsada de elétrons (PED). As análises da estrutura dos filmes e o comportamento da resistividade elétrica em função da temperatura foram utilizadas visando a determinação dos seus mecanismos de transporte de carga e a elaboração de um modelo para tal mecanismo. Desta forma, as amostras foram estudadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão em alta resolução (HRTEM), microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM), microscopia de força atômica (AFM), análise termogravimétrica (TGA), elipsometria, medidas de resistividade elétrica que foram feitas utilizando-se o método da sonda quatro pontas entre 20 a 300K e medidas de efeito Hall que foram feitas a temperatura ambiente. Acerca do CDP, a DRX e a HRTEM revelaram nanopartículas altamente cristalinas com estrutura da fase cassiterita do SnO2 e que o tamanho médio dos cristais é de 6,5x4,4 nm. As imagens de FEG-SEM e AFM mostram a deposição de filmes sem trincas, com espessura constante e baixa rugosidade. Ademais, a caracterização elétrica sugere que os dados experimentais se ajustam à Lei de Mott bidimensional e que o tunelamento dos elétrons é da ordem do tamanho dos nanocristais que formam os filmes. Para o PED, a DRX mostra que as amostras apresentam apenas a estrutura da fase cassiterita e crescimento preferencial na direção [110], as imagens de FEG-SEM e AFM mostram que a deposição ocorreu de forma homogenia e que a espessura dos filmes é constante ao longo da sua seção transversal, com baixa rugosidade. Além disso, a caracterização elétrica destas amostras revelam uma transição metal-semicondutor e que os mesmos se ajustam a Lei de Mott tridimensional, sendo que o tunelamento dos elétrons é da ordem do tamanho dos nanocristais que formam os filmes. Por fim, propõe-se que mecanismo de condução de carga obedeça à Lei de Mott, sendo esse ocorrendo preferencialmente através da superfície das nanopartículas, ou seja, que o tunelamento dos elétrons ocorrem entre superfícies preferenciais, naquelas onde há segregação de Sb.

Neste trabalho é estudada a viabilidade de produção de dispositivos eletrônicos baseados em filmes semicondutores de carbeto de silício estequiométrico (a-Si0,5C0,5:H) obtidos por deposição química por vapor assistida por plasma, PECVD. A proposta do projeto envolve a realização de uma série de trabalhos que permitam avaliar as potencialidades do a-SiC:H para a fabricação de dispositivos semicondutores simples. Deste modo, desenvolvemos as principais etapas para a construção de dispositivos, as quais envolveram a dopagem elétrica por diferentes técnicas com a utilização de diferentes elementos dopantes, a corrosão seletiva por plasma e a obtenção um dielétrico apropriado e compatível com a tecnologia do SiC, bem como o desenvolvimento de processos de cristalização, que podem se mostrar fundamentais para melhorar as propriedades dos filmes de a-SiC:H. Com tais processos aprimorados, fabricamos estruturas MOSiC (metal-óxidocarbeto de silício) a partir do SiC cristalizado, utilizando como dielétrico de porta o SiO2 crescido por oxidação térmica (seca e úmida) dos próprios filmes de carbeto de silício cristalizados. Essas estruturas apresentaram o comportamento típico de um capacitor MOS, com regiões de acumulação, depleção e inversão bem definidas em todos os casos. Também fabricamos heterojunções de filmes de SiC tipo-p (como depositado e tratado termicamente) sobre substratos de Si tipo-n, os quais mostraram boas caracterísitcas retificadoras para as heteroestruturas formadas pelo a-SiC:H como-depositado e tratado termicamente a 550ºC. Além do mais, também projetamos, fabricamos, modelamos e caracterizamos transistores de filme fino de a-SiC:H. De acordo com as caracterizações elétricas observamos que podemos controlar a condutividade do canal, embora os dispositivos ainda precisem ser aprimorados para se obter melhores níveis de corrente. Vemos, portanto que, embora ainda tenham que ser aperfeiçoados, foram construídos com sucesso dispositivos eletrônicos semicondutores baseados em filmes de a-Si0,5C0,5:H obtidos por PECVD. / In this work we studied the viability to build devices based on stoichiometric amorphous silicon carbide semiconductor films (a-Si0.5C0.5:H), obtained by plasma enhanced chemical vapor deposition technique. The project proposal involves the realization of a series of studies that evaluate the potentialities of the a-SiC:H for the fabrication of simple semiconductor devices. In this way, we developed the main steps for the devices\' fabrication, which involved electric doping, by different doping techniques using different doping sources, selective plasma etching and the obtention of an appropriate and compatible dielectric for SiC technology. Besides, we performed crystallization processes that were essential to improve the properties of the amorphous films. By establishing the processes steps, we manufactured MOSiC (metal-oxidesilicon carbide) structures starting from crystallized SiC and using SiO2 as the gate dielectric, which was obtained by thermal oxidation (wet and dry) of the crystallized silicon carbide films. All the structures presented a typical MOS capacitor behavior, with accumulation, depletion and inversion regions well-defined in all the cases. We also fabricated heterojunctions formed by p-type SiC films (as-deposited and annealed) on n-type silicon substrates that showed good rectifying characteristics for as-deposited and annealed at 550ºC a-SiC:H films. Moreover, we designed, manufactured, modeled and characterized a-SiC:H thin film transistors. The electric characterization demonstrated that it is possible to control the channel conductivity; however, the devices still need to be improved to obtain better current levels. Although some improvement still need to be made, we built successfully electronic semiconductor devices based on a-Si0.5C0.5:H films obtained at low temperatures by PECVD technique.

O policloreto de vinila (PVC) é comercialmente utilizado em diversas aplicações, destacando-se os filmes flexíveis. Para a fabricação destes compostos de PVC, utilizam-se vários tipos de aditivos, tais como plastificantes, estabilizantes térmicos, lubrificantes, retardantes de chama e outros. No presente trabalho foram produzidos compostos de PVC a partir de uma formulação referencial, variando-se a concentração de pigmento, carga, modificador de impacto e plastificantes. A preparação das amostras foi feita através de uma misturadeira intensiva (Mecanoplast), calandra de 2 rolos e prensa, obtendo-se placas flexíveis de 1 mm de espessura. Os resultados das análises térmicas (DMA e TGA) mostraram que o uso e a quantidade de plastificantes foram os principais fatores que influenciaram as propriedades de mudança de fase (Tg) e estabilidade térmica do material. As análises das propriedades mecânicas (resistência à tração e alongamento) mostraram que estas propriedades foram influenciadas pelas proporções de cargas, modificador de impacto e plastificantes na composição. As medidas elétricas (rigidez dielétrica) não foram afetadas pela variação da adição de materiais nas amostras analisadas / Poly(vinyl chloride) (PVC) is commercially used in several applications, especially in flexible films. Aiming the production of products, PVC can be filled with a variety of additives, like plasticizers, thermal stabilizers, lubricants, flame-retardants and others. In this work PVC compounds were produced based on a known formulation, using different weight ratios for pigment, filler, impact modifier and plasticizers. Samples were prepared through intensive mixing using two rolls calendrer followed by a hot press to form films with 1 mm thickness. Thermal analysis results (DMA and TGA) showed that plasticizers are the most important factors that influenced the material properties such as phase behavior (Tg) and thermal stability. Mechanical properties analysis (breaking strength and elongation) were influenced by fillers, impact modifier and plasticizers proportions used in the composition. Electrical properties (dielectric breakdown strength) were not affected by different weight ratios in the analyzed samples

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Barium Titanate (BaTiO3 BT) based Ceramic materials have a wide industrial application as Multilayer Ceramic Capacitors (MLCCs) mainly due to its high dielectric constant and good capacitance stability with the temperature change, however this material also presents some limitations, for example, oxidation of low cost electrodes. Several ways of BT modifications have been proposed in Literature, as example, the use of different synthesis methods and the doping with different ions. Therefore, the present work had as objectives the synthesis, sintering and electrical characterization of the BaTiO3 and Ba0.77Ca0.23TiO3 (Barium Calcium Titanate) ceramics. The Sol Gel Proteic method was used to powder synthesis, in this method, coconut water is employed as polymeric agent instead of the conventional alcoxide precursors. The characterization was done using the differential thermal analysis, thermogravimetry, x-ray powder diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy techniques. Both, the calcined powders at 1100 °C and the sintered ceramics at 1350 °C presented single crystalline phase, with good microstructural homogeneity and relative density higher than 90%. The sintered ceramics presented a dielectric constant value at room temperature of 1200 (BT) and 680 (BCT), and dielectric loss of 4,8% (BT) and 1,8% (BCT). Besides, the BCT ceramics presented a Curie temperature on average 14 °C above that observed in Literature. Finally, the activation energies of the conductive process of the grain an grain boundary regions were evaluated following two distinct methods using: i) the Brick-layer model; and ii) the average relaxation frequency of each ceramic region, grain and grain boundary. The obtained values by the two methods are in accordance with them and suggest that the dominant conduction mechanism occurs by oxygen vacancy diffusion created still during the sintering process. / Materiais cerâmicos a base de titanato de bário (BaTiO3 BT Barium Titanate ) possuem uma larga aplicação industrial como Capacitores Cerâmicos Multicamadas (MLCCs Multi layers ceramic capacitors ) devido, principalmente, a sua alta constante dielétrica e boa estabilidade da capacitância com a variação da temperatura, porém esse material apresenta também algumas limitações, como por exemplo, a oxidação de eletrodos de baixo custo. Diversas modificações no BT têm sido sugeridas na literatura, como a utilização de diferentes métodos de síntese e a dopagem com diferentes íons. Dessa forma, o presente trabalho objetivou a síntese, a sinterização e a caracterização elétrica de cerâmicas de BaTiO3 e Ba0.77Ca0.23TiO3 (Titanato de Bário e Cálcio BCT Barium Calcium Titanate ). Para a síntese dos pós foi utilizado o método sol-gel proteico, neste método, a água de coco é utilizada como agente polimérico, ao invés dos alcóxidos convencionais. Para a caracterização das amostras foram utilizadas as técnicas de análise térmica diferencial, termogravimetria, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Os pós calcinados a 1100°C bem como as cerâmicas sinterizadas a 1350°C e apresentaram fase cristalina única, com boa homogeneidade microestrutural e densidade relativa superior a 90%. O valor da constante dielétrica à temperatura ambiente foi de 1200 para o BT e 680 para o BCT com perda dielétrica de 4,8% e 1,8%, respectivamente. Além disso, as cerâmicas de BCT apresentaram uma temperatura de Curie em média 14 °C acima dos valores observados na Literatura. Por ultimo, as energias de ativação dos processos condutivos nas regiões de grão e de contorno de grão foram obtidas seguindo dois procedimentos distintos: i) utilizando o modelo de brick-layer; e ii) utilizando a frequência de relaxação média de cada região da cerâmica, grão e contorno de grão. Os valores obtidos pelos dois métodos concordaram entre si e sugerem que o mecanismo de condução dominante ocorre por vacâncias de O2- formadas ainda durante o processo de sinterização.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-05-24T20:47:48Z No. of bitstreams: 1 JuanRFG_DISSERT.pdf: 3346003 bytes, checksum: 0b61d81493463a07bc096fa6a4a756d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:52:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JuanRFG_DISSERT.pdf: 3346003 bytes, checksum: 0b61d81493463a07bc096fa6a4a756d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:53:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JuanRFG_DISSERT.pdf: 3346003 bytes, checksum: 0b61d81493463a07bc096fa6a4a756d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T11:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JuanRFG_DISSERT.pdf: 3346003 bytes, checksum: 0b61d81493463a07bc096fa6a4a756d6 (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The flexible microstrip antennas are devices that guarantee the development of communications systems with greater adaptability to the different types of microwaves applications .The possibility of an antenna be designed using textile materials facilitates their conditioning on systems that need is in contact or very close to the human body. The mesh fabric offers greater adaptability to the application due its flexibility. To build the antenna, is necessary check the compatibility between the knitted fabrics available and project needs. Therefore, is essential study the behavior of the electrical and physical features of each structure, analyzing also the influence of synthetic and organic fibers in performance. The characterization allows choice which fabrics is better to manufacture the antenna, is designed and built one microstrip antenna with classic rectangular geometry using the knitted fabric with better performance. The synthetic fibers have better physical characteristics that improve the adaptability of the tissue as a substrate. The electrical characteristics of the mesh fabrics they presented similar behavior as the frequency variation. In the frequency 2.45 GHz knitted fabric composed of polyester and spandex has the best actual values of relative permittivity and loss tangent thus constructed is used in the antenna design. The results show that the resonance frequency is approximately 2.68 GHz, a variation near 230 MHz, this is due to aspects of the test antenna construction / As antenas de microfitas flexíveis são dispositivos que garantem o desenvolvimento de sistemas de comunicações com maior adaptabilidade aos diversos tipos de aplicações em microondas. A possibilidade de uma antena ser projetada utilizando materiais têxteis facilita seu condicionamento em sistemas que necessitem estar em contato ou muito próximo ao corpo humano. O tecido de malha oferece maior adaptabilidade à aplicação devido a sua flexibilidade. Com o objetivo de construir a antena, é necessário verificar a compatibilidade entre os tecidos de malha disponíveis e as necessidades do projeto. Assim, é indispensável estudar o comportamento das características elétricas e físicas de cada estrutura. Analisando também, a influência das fibras sintéticas e orgânicas no desempenho. A partir da caracterização e escolha dos tecidos que comporão a antena, é projetada e construída uma antena de microfita com geometria retangular clássica utilizando o tecido com melhor desempenho. Os tecidos que contém fibras sintéticas apresentam características físicas que aumentam a adaptabilidade do tecido como substrato. As características elétricas dos tecidos apresentam comportamento semelhante quanto à variação da frequência. Na frequência de 2,45 GHz o tecido de malha composto por Poliéster e Elastano apresenta os melhores valores de permissividade relativa real e tangente de perdas, assim, é utilizado no projeto da antena construída. Os resultados demonstram que a frequência de ressonância é aproximadamente 2,68 GHz, representando uma variação aproxima de 230 MHz, isso ocorre devido a aspectos ligados a fase de construção da antena teste / 2017-05-24

Submitted by João Paulo Braga (jpbraga_ibilce@hotmail.com) on 2018-05-10T12:08:05Z No. of bitstreams: 1 dissertação.corrigida . Braga.JP...pdf: 4842769 bytes, checksum: 92b7f70c78131d4df05a4710783f132c (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-05-10T17:11:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 braga_jp_me_sjrp_int.pdf: 4842769 bytes, checksum: 92b7f70c78131d4df05a4710783f132c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T17:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 braga_jp_me_sjrp_int.pdf: 4842769 bytes, checksum: 92b7f70c78131d4df05a4710783f132c (MD5) Previous issue date: 2018-04-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho, foram desenvolvidos e caracterizados transistores de filme fino (TFTs) de óxidos metálicos processados por solução, tendo como camada ativa filmes de óxido de zinco (ZnO), de óxido de zinco dopado com alumínio (AZO) e de óxido de índio e zinco (IZO). Os dispositivos foram construídos sobre substratos de silício dopado tipo p revestido com uma camada isolante de óxido de silício (Si/SiO2), em estruturas do tipo bottom-gate/top-contact, utilizando dois métodos distintos para a deposição da camada ativa: spray-pirólise e spin coating. Os transistores apresentaram excelentes propriedades elétricas, em especial os dispositivos à base de ZnO depositados via spray-pirólise. Esses dispositivos apresentaram valores de mobilidade dos portadores de carga (elétrons), superiores a 5 cm2V-1s-1 e da razão entre a corrente na acumulação e na depleção (IOn/IOff) superiores a 106, o que representa um desempenho bastante competitivo quando comparados com a literatura atual. A influência da exposição dos dispositivos ao oxigênio atmosférico nas propriedades elétricas dos transistores foi estudada através do monitoramento (pelo período de vários dias) do desempenho dos transistores quando caracterizados em atmosfera inerte (N2) ou no ar. Adicionalmente, os dispositivos apresentaram um proeminente efeito de fotoresposta persistente após a exposição à radiação ultravioleta na região do UVA em níveis de intensidade relativamente baixos (abaixo de 10-3 W.m-2), o que sugere uma potencial aplicação em sensores ou dosímetros de radiação UV. / In the present work, thin-film transistors (TFTs) based on solution-processed metal-oxides were developed and characterized, with the active layer comprising zinc oxide (ZnO), aluminum-doped zinc oxide (AZO) and indium zinc oxide (IZO). The devices were built on p-type doped silicon substrates with a thermally grown thin-layer of silicon dioxide (Si/SiO2), in a bottom-gate/top-contact structure, using two different active layer deposition methods: spray-pyrolysis and spin coating. The transistors presented excellent electrical properties, especially the ZnObased devices deposited by spray-pyrolysis, with charge carrier mobility superior to 5 cm2V-1s -1 and ratio between the accumulation current and the depletion current (Ion/Ioff) greater than 106 , which represents a very competitive performance compared to values from the current literature. The influence of the exposure to atmospheric oxygen on the transistor electrical properties was studied by monitoring (for several days) the TFT performance when characterized in inert atmosphere (N2) or in air. Additionally, the devices presented a prominent persistent photoresponse effect after the exposure to ultraviolet radiation in the UVA range at relatively low intensities (below 10-3 Wm-2), suggesting a potential application as UV-radiation sensors or dosimeters. / 134107/2016-0

No presente trabalho foi realizado o estudo das propriedades ópticas e elétricas de dispositivos eletroluminescentes poliméricos, conhecidos como diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs), e o desenvolvimento de camadas transportadoras de carga (HTL), que visam promover um aumento da eficiência elétrica dos dispositivos. Para o estudo das propriedades ópticas e elétricas dos PLEDs, foram fabricados dispositivos com estruturas do tipo Ânodo/HTL/Polímero Eletroluminescente/Cátodo. Foram apresentadas todas as etapas de fabricação dos dispositivos, assim como seus processos de caracterização. Para o ânodo, foi utilizado um óxido transparente condutor, óxido de índio-estanho - ITO, com tratamento superficial em plasma de oxigênio. Foram estudados três materiais diferentes para as HTLs. Filmes de PAni:PVS ou PAni:Ni-TS-Pc foram depositados pela técnica de automontagem (Layer-by-Layer) e os filmes de PEDOT:PSS foram depositados pelo método de spin-coating. O polímero eletroluminescente utilizado neste trabalho foi o MEH-PPV, também depositado pelo método de spin-coating. Para o cátodo foi utilizado o alumínio, evaporado termicamente. O encapsulamento dos dispositivos foi realizado em atmosfera inerte de argônio para diminuir os efeitos de degradação através do oxigênio e da luz. O emprego de camadas transportadoras de buracos (HTLs) resultou numa sensível diminuição no valor da tensão de operação dos dispositivos, quando empregados filmes de PAni:PVS e PAni:Ni-TS-Pc. Os valores das tensões de operação baixaram de 12 V para cerca de 3 V em relação aos dispositivos fabricados sem a utilização de HTLs. Através da microscopia de força atômica, foi possível determinar a espessura das bicamadas e a rugosidade superficial dos filmes de PAni:PVS para correlacionar estes resultados com a resposta elétrica dos dispositivos. Espessuras de 4nm (para 1 bicamada) resultaram em tensões de operação de 3 V. Foi possível verificar também, por espectroscopia no UV-VIS, que este tipo de filme absorve luz em freqüência diferente daquela emitida pelo MEH-PPV. Medidas elétricas em regime de corrente contínua, curvas de Corrente vs. Tensão e, em regime de corrente alternada, espectroscopia de impedância, foram realizadas em dispositivos para determinar o valor da tensão de operação e estudar os efeitos de interface nas diferentes camadas que compõe um dispositivo. Através das curvas obtidas pela espectroscopia de impedância, foi possível determinar os valores dos componentes dos circuitos equivalentes (capacitores e resistores). Com isso, é possível simular o comportamento destes dispositivos através de circuitos elétricos antes mesmo de serem fabricados. Pelos resultados obtidos, todas as HTLs estudadas contribuíram para uma sensível diminuição no valor da tensão de operação dos dispositivos, apontando-os como excelentes materiais a serem utilizados com o objetivo de alcançar uma maior eficiência e um melhor desempenho destes dispositivos. / In the present work, the study of the optical and electrical properties of polymeric electroluminescent devices known as Polymer Light-Emitting Diodes (PLEDs) and the development of Hole Transport Layers (HTLs) to promote an increase of the electrical efficiency of the devices was performed. PLEDs were constructed with structures like Anode/HTL/Electroluminescent Polymer/Cathode in order to study the optical and electrical properties of these devices. All the stages of the devices production were presented, as well as its characterization processes. For the anode a conductive transparent oxide (Indium Tin Oxide - ITO) with a superficial oxygen plasma treatment was used. Three different materials for the HTLs were used. Films of PAni:PVS or PAni:Ni-TS-Pc were deposited by the self-assembly technique (Layer-by-Layer) and the films of PEDOT:PSS were deposited by the spin-coating method. The electroluminescent polymer used in this work was MEH-PPV, also deposited by the spin-coating method. Aluminum was deposited by thermal evaporation for the cathode. The devices encapsulation was performed in Argon inert atmosphere to reduce the degradation effects through oxygen and light. The use of Hole Transport Layers (HTLs) resulted in a sensitive decrease in the devices operating voltage value when films of PAni:PVS and PAni:Ni-TS-Pc were used. The operating voltage values have decreased from 12 V to 3 V in relation to the devices assembled without the usage of HTLs. By the use of Atomic Force Microscopy measurements the thickness of the bilayers and the surface roughness of the PAni:PVS films was obtained to correlate these results with the devices electric characteristics. Thicknesses of 3 to 4 nm (for one bilayer) resulted in operating voltage of 3 V. It was possible to verify also, by UVVIS Spectroscopy, that this type of PAni:PVS films absorbs light in a different frequency than that emitted by MEH-PPV. Electric measurements in the direct current, Current vs. Voltage curves and, in alternating current, Impedance Spectroscopy, were performed in devices to determine the operating voltage value and to study the interface effects in the different layers used in the devices. Analyzing the curves obtained by the impedance spectroscopy, it was possible to determine the values of the equivalent circuit components (capacitors and resistors) and, with that, to simulate the behavior of these devices through electric circuits even before they were manufactured. By the experimental results, all the HTLs studied have contributed to a sensitive decrease in the devices operating voltage, indicating them as excellent materials to be used to reach a higher efficiency and a better performance of these devices.

Foram desenvolvidos sistemas de medidas visando a caracterização de células solares de sílico monocristalino. Para isso, foram determinadas as características I x V no escuro para diferentes níveis de iluminação. Curvas de resposta espectral e capacitância em função da tensão inversa aplicada foram também obtidas. Foi feita uma avaliação do comportamento dessas células em função da temperatura e realizadas medidas de profundidade de junção utilizando-se três métodos distintos. Os principais parâmetros, que determinam o desempenho dessas células, foram obtidos boa concordância com a teoria e com os resultados apresentados na literatura. / Systems of measurements were developed for the characterization of single crystal silicon solar cells. For that, the curves I x V were measured in the dark and for different intensity of illumination. Curves of spectral response and of capacitance as a function of the reciprocal of the voltage were also measured. The behavior of the cells as a function of temperature was analysed and also measurements of junction depth were made by three different methods. Values for the parameters that characterize the cells were obtained, showing a good agreement with theoretical values and also with already reported values.

No presente trabalho foi realizado o estudo das propriedades ópticas e elétricas de dispositivos eletroluminescentes poliméricos, conhecidos como diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs), e o desenvolvimento de camadas transportadoras de carga (HTL), que visam promover um aumento da eficiência elétrica dos dispositivos. Para o estudo das propriedades ópticas e elétricas dos PLEDs, foram fabricados dispositivos com estruturas do tipo Ânodo/HTL/Polímero Eletroluminescente/Cátodo. Foram apresentadas todas as etapas de fabricação dos dispositivos, assim como seus processos de caracterização. Para o ânodo, foi utilizado um óxido transparente condutor, óxido de índio-estanho - ITO, com tratamento superficial em plasma de oxigênio. Foram estudados três materiais diferentes para as HTLs. Filmes de PAni:PVS ou PAni:Ni-TS-Pc foram depositados pela técnica de automontagem (Layer-by-Layer) e os filmes de PEDOT:PSS foram depositados pelo método de spin-coating. O polímero eletroluminescente utilizado neste trabalho foi o MEH-PPV, também depositado pelo método de spin-coating. Para o cátodo foi utilizado o alumínio, evaporado termicamente. O encapsulamento dos dispositivos foi realizado em atmosfera inerte de argônio para diminuir os efeitos de degradação através do oxigênio e da luz. O emprego de camadas transportadoras de buracos (HTLs) resultou numa sensível diminuição no valor da tensão de operação dos dispositivos, quando empregados filmes de PAni:PVS e PAni:Ni-TS-Pc. Os valores das tensões de operação baixaram de 12 V para cerca de 3 V em relação aos dispositivos fabricados sem a utilização de HTLs. Através da microscopia de força atômica, foi possível determinar a espessura das bicamadas e a rugosidade superficial dos filmes de PAni:PVS para correlacionar estes resultados com a resposta elétrica dos dispositivos. Espessuras de 4nm (para 1 bicamada) resultaram em tensões de operação de 3 V. Foi possível verificar também, por espectroscopia no UV-VIS, que este tipo de filme absorve luz em freqüência diferente daquela emitida pelo MEH-PPV. Medidas elétricas em regime de corrente contínua, curvas de Corrente vs. Tensão e, em regime de corrente alternada, espectroscopia de impedância, foram realizadas em dispositivos para determinar o valor da tensão de operação e estudar os efeitos de interface nas diferentes camadas que compõe um dispositivo. Através das curvas obtidas pela espectroscopia de impedância, foi possível determinar os valores dos componentes dos circuitos equivalentes (capacitores e resistores). Com isso, é possível simular o comportamento destes dispositivos através de circuitos elétricos antes mesmo de serem fabricados. Pelos resultados obtidos, todas as HTLs estudadas contribuíram para uma sensível diminuição no valor da tensão de operação dos dispositivos, apontando-os como excelentes materiais a serem utilizados com o objetivo de alcançar uma maior eficiência e um melhor desempenho destes dispositivos. / In the present work, the study of the optical and electrical properties of polymeric electroluminescent devices known as Polymer Light-Emitting Diodes (PLEDs) and the development of Hole Transport Layers (HTLs) to promote an increase of the electrical efficiency of the devices was performed. PLEDs were constructed with structures like Anode/HTL/Electroluminescent Polymer/Cathode in order to study the optical and electrical properties of these devices. All the stages of the devices production were presented, as well as its characterization processes. For the anode a conductive transparent oxide (Indium Tin Oxide - ITO) with a superficial oxygen plasma treatment was used. Three different materials for the HTLs were used. Films of PAni:PVS or PAni:Ni-TS-Pc were deposited by the self-assembly technique (Layer-by-Layer) and the films of PEDOT:PSS were deposited by the spin-coating method. The electroluminescent polymer used in this work was MEH-PPV, also deposited by the spin-coating method. Aluminum was deposited by thermal evaporation for the cathode. The devices encapsulation was performed in Argon inert atmosphere to reduce the degradation effects through oxygen and light. The use of Hole Transport Layers (HTLs) resulted in a sensitive decrease in the devices operating voltage value when films of PAni:PVS and PAni:Ni-TS-Pc were used. The operating voltage values have decreased from 12 V to 3 V in relation to the devices assembled without the usage of HTLs. By the use of Atomic Force Microscopy measurements the thickness of the bilayers and the surface roughness of the PAni:PVS films was obtained to correlate these results with the devices electric characteristics. Thicknesses of 3 to 4 nm (for one bilayer) resulted in operating voltage of 3 V. It was possible to verify also, by UVVIS Spectroscopy, that this type of PAni:PVS films absorbs light in a different frequency than that emitted by MEH-PPV. Electric measurements in the direct current, Current vs. Voltage curves and, in alternating current, Impedance Spectroscopy, were performed in devices to determine the operating voltage value and to study the interface effects in the different layers used in the devices. Analyzing the curves obtained by the impedance spectroscopy, it was possible to determine the values of the equivalent circuit components (capacitors and resistors) and, with that, to simulate the behavior of these devices through electric circuits even before they were manufactured. By the experimental results, all the HTLs studied have contributed to a sensitive decrease in the devices operating voltage, indicating them as excellent materials to be used to reach a higher efficiency and a better performance of these devices.

Foram desenvolvidos sistemas de medidas visando a caracterização de células solares de sílico monocristalino. Para isso, foram determinadas as características I x V no escuro para diferentes níveis de iluminação. Curvas de resposta espectral e capacitância em função da tensão inversa aplicada foram também obtidas. Foi feita uma avaliação do comportamento dessas células em função da temperatura e realizadas medidas de profundidade de junção utilizando-se três métodos distintos. Os principais parâmetros, que determinam o desempenho dessas células, foram obtidos boa concordância com a teoria e com os resultados apresentados na literatura. / Systems of measurements were developed for the characterization of single crystal silicon solar cells. For that, the curves I x V were measured in the dark and for different intensity of illumination. Curves of spectral response and of capacitance as a function of the reciprocal of the voltage were also measured. The behavior of the cells as a function of temperature was analysed and also measurements of junction depth were made by three different methods. Values for the parameters that characterize the cells were obtained, showing a good agreement with theoretical values and also with already reported values.