Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:50:18Z : No. of bitstreams: 1 pineiz_tf_me_bauru.pdf: 2151623 bytes, checksum: a3aa74574b72ca684cf6ef1a0dc34297 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dióxido de estanho (Sn'X IND. 2') é um semicondutor de bandgap largo com condutividade do tipo-n na forma não dopada, sendo aplicado em dispositivos diversos. Neste trabalho, filmes finos e géis secos de Sn'X IND. 2' dopados com os íons terras-raras 'Ce POT. 3+' e Eu POT 3+' foram sintetizados através do processo sol-gel. Por outro lado, filmes finos de GaAs têm também sido amplamente utilizados, devido a alta mobilidade eletrônica e transição direta. Neste trabalho, também foram produzidos filmes finos de GaAs através da técnica de evaporação resistiva. Serão mostrados e discutidos aqui resultados referentes a filmes finos de Sn'X IND. 2' dopado com íons terras-raras, filmes finos de GaAs e resultados referentes ao crescimento de filmes finos de GaAs sobre filmes finos de SnO2 dopados com terras-raras. Medidas de absorção óptica permitiram avaliar a qualidade óptica dos filmes e estimar a energia do bandgap. Dados de difração de raios-X mostraram estrutura do tipo rutilo e fase cassiterita dos filmes de Sn'X IND. 2' e também as direções principais dos filmes de GaAs. A microscopia eletrônica de varredura permitiu a espessura e a qualidade morfológica da heterojunção, tanto com relação à interface Sn'X IND. 2'/GaAs como da superfície. A investigação das propriedades elétricas em Sn'X IND. 2' mostra a alta resistividade do material devido ao caráter aceitador de íons terras-raras na matriz. Foi investigada também a captura de elétrons fotoexcitados por centros de 'Ce POT 3+' termicamente ativados. Do modelo proposto, foram obtidos parâmetros importantes, como a barreira de captura devido aos defeitos dominantes. Resistividade em função da temperatura na heterojunção Sn'X IND. 2'/GaAs mostrou a diminuição da resistência do conjunto. / Tin dioxide (Sn'X IND. 2') is a wide bandgap semiconductor material whith n-type conductivity the undoped form. This compound has been applied for several kinds of devices. In this work, thin films and xeogels of Sn'X IND. 2' doped with the rare-earth ions 'Ce POT. 3+' and Eu POT 3+' have been produced by the sol-gel process. On the other band, GaAs thin films have also been widely used, due to high electronic mobility and direct bandgap transition. In this work, GaAs thin films have been deposited by the resistive evaporation technique. It is shown and discussed here results concerning rare-earth doped Sn'X IND. 2' thin films. GaAs thin films and the growing of GaAs on the top of rare-earth doped Sn'X IND. 2'. Through the optical absorption spectra it has been possible to evaluate the films optical quality and to estimate the optical bandgap. X-ray diffraction data show the rutile like structure and cassiterie phase of Sn'X IND. 2' thin films and also show the main directions of GaAs films. Scanning electron microscopy allowed evaluating the thickness and morphological quality of the heterojunction, concerning the infarce as well as the surface. Investigation of electrical properties of Sn'X IND. 2' shows high resistivity of this material due to the acceptor-lide character of rare-earth ions in the matrix. It has also been investigated the trapping of photo-induced electrons by the thermally activated Ce centers. From a proposed model, it has been obtained some relevant parameters, such as the capture barrier due to the dominant defects. Data of resistivity as function of temperature for the Sn'X IND. 2'/GaAs heterojunction show the decrease of overall resistance.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-19Bitstream added on 2014-06-13T20:50:24Z : No. of bitstreams: 1 pinheiro_mal_me_bauru.pdf: 1192855 bytes, checksum: 66755e7d207e28d90240b6062ca10066 (MD5) / Neste trabalho foi feita a produção e caracterização de amostras em formato de pó e filmes do material semicondutor dióxido de estanho (Sn 'O IND. 2') dopado com o terra-rara cério (Ce). Os filmes finos de (Sn 'O IND. 2') são preparados pelo método sol-gel e depositados pela técnica de molhamento (dip-coating). A incorporação de 'Ce POT. 3+' ou 'Ce POT. 4+' aumenta drasticamente a resistividade, quando comparado com filmes finos não dopados. A anális estrutural foi feita utilizando a técnica de difração de raios X e o método de refinamento Rietveld, onde se constatou cristalitos de dimensões nanoscópicas entre 5-7nm, para os filmes. O grande número de cristalitos diminui a mobilidade eletrônica devido ao aumento da densidade de barreira de potencial entre os grãos por unidade de volume. Uma alta dopagem leva a uma baixa condutividade quando no sal precursor usado temos 'Ce POT. 3+', o que assegura o comportamento naturalmente aceitador desse dopante. Medidas de corrente em função da voltagem para diversas temperaturas mostram o mecanismo de condução Schottky como dominante, ainda que um processo de tunelamento pareça ser uma boa aproximação para os desvios observados quando baixos campos elétricos são aplicados. Para o dopante 'Ce POT. 4+', um aumento na largura da região de depleção do contorno de grão parece ser responsável pela alta resistividade, resultando em um maior espalhamento de elétrons. Medidas realizadas sob pressão ambiente levam a barreiras de potencial mais altas do que as medidas feitas sob vácuo, devido a absorção de oxigênio na superfície das partículas. Para temperaturas maiores do que '150 GRAUS', sob condições de vácuo, pode acontecer a eliminação de espécies 'O POT. 2 -', mudando o comportamento da relação corrente-voltagem em amostras dopadas com 'Ce POT. 4+'. / In this work, the production and characterization of the semiconductor tin dioxide (Sn 'O IND. 2'), doped with the rare earth cerium (Ce), is done. Samples are produced in the form of thin and powders. The thin films are prepared by the sol-gel-dip-coating technique. Incorporation of 'Ce POT. 3+' ou 'Ce POT. 4+' increases drastically the resistivity, when compared to undoped thin films. Structural analysis is done by X ray diffraction technique and the Rietveld refinement method, which yields crystallites in the nanoscopic 5-7 nm range, for the films. The high number of crystallites decreases the electronic mobility due to the increase in the density of potential barriers between grains by volume unit. A high doping leads to low conductivity, when... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by DIEGO HENRIQUE DE OLIVEIRA MACHADO null (diegomachado@fc.unesp.br) on 2016-03-05T16:15:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Diego versão Final.pdf: 4313685 bytes, checksum: 2ca802e4be1ac3d595efb5b0ea06251e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-07T13:58:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 machado_dho_me_bauru.pdf: 4313685 bytes, checksum: 2ca802e4be1ac3d595efb5b0ea06251e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-07T13:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 machado_dho_me_bauru.pdf: 4313685 bytes, checksum: 2ca802e4be1ac3d595efb5b0ea06251e (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento e algumas conclusões do estudo da heterojunção de filmes finos de SnO2 e GaAs. Os filmes de SnO2, dopados com Ce3+, foram depositados a partir do método sol-gel usando as técnicas de dip e spin coating; os filmes de GaAs foram depositados por evaporação resistiva e por sputtering. As heterojunçõesforam constituídas de filmes de SnO2 sobre filmes de GaAs, e filmes de GaAs sobre filmes de SnO2. Foram investigadas as propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e elétricas de filmes finos constituintes das heterojunções e também a influência do dopante Ce3+. Entre os experimentos realizados estão: transmitância óptica, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica, microscopia de força atômica (AFM), fotoluminescência e medidas elétricas na presença de excitações com diferentes fontes de luz monocromáticas (quarto harmônico do laser Nd:YAG (266nm), laser He-Ne (628nm), LED InGaN (450nm)). Entre as principais conclusões, verificou-se: 1) em algumas situações, condutividade independente da temperatura, sugerindo a participação de um gás de elétrons bidimensional (2DEG) na interface SnO2/GaAs; 2) o tamanho dos cristalitos, calculado a partir das análises de difração de raios X, fornece valores da ordem de 10nm tanto para filmes de SnO2 como para filmes de GaAs; 3) a energia de bandgap, avaliada com base em dados de medidas de absorbância, fornece um valor máximo de 3,6 eV para filmes de dióxido de estanho e 1,6eV para filmes de GaAs; 4) MEV e microscopia óptica de para filmes de GaAs (depositado por evaporação resistiva e sputtering) apresentam sua superfície heterogênea, com partículas de variados tamanhos. Além disso, a aderência de filmes de SnO2 sobre filmes de GaAs está relacionada com a técnica utilizada para depositar os filmes da camada de base, o melhor resultado foi obtido quando a camada é a de GaAs depositado por evaporação resistiva. Isto foi verificado utilizando microscopia de força atômica, onde ficou evidente que filmes de GaAs depositado por evaporação resistiva possuem grandes aglomerados enquanto filmes depositados por sputtering possuem uma superfície com material distribuído de maneira uniforme. Também foram realizadas medidas de fotoluminescência com excitação de um laser de Kr+ sintonizado na linha de 350nm e também utilizando um laser de He-Cd na linha de 325nm, tanto em filmes como em pastilhas de SnO2 dopado com 1at% Ce3+e também em filmes da heterojunção SnO2:Ce3+/GaAs, sendo observadas pequenas bandas características do Ce3+. / The aim of this work is to present the development and the main conclusions, related the investigation of thin film SnO2/GaAs heterojunction. Ce3+- doped SnO2 thin films were deposited by the sol-gel-dip and -spin coating techniques, whereas GaAs films were deposited by resistive evaporation and sputtering. Heterojunctions were deposited by SnO2 layer growth on top of GaAs film, and in the opposite order: GaAs on top of SnO2. Optical, structural, morphologic and electrical properties of heterojunction films were investigated, as well as the influence of Ce-doping in these measurements. Experiments carried out include: optical transmission, X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, atomic force microscopy (AFM), photoluminescence and electrical measurements under optical excitation. In this last case the excitation sources are monochromatic light from the fourth harmonic of a Nd:YAG laser (266nm), a He-Ne laser (628nm) and a InGaN LED (450nm). Among the main conclusions, it was verified that: 1) in some situations, a temperature independent electrical resistivity was observed and attributed to the possible formation of a two-dimensional electron gas (2DEG) at SnO2/GaAs interface; 2) crystallite size was calculated from X-ray diffraction data, being about 10 nm either for SnO2 films as GaAs films; 3) bandgap energy, evaluated from absorbance data yield a maximum value of about 3.6eV for tin dioxide and 1.6eV for GaAs films; 4) SEM images, obtained for GaAs thin films deposited by resistive evaporation and for the heterojunction SnO2/GaAs, and optical microscopy, for sputtering deposited GaAs films and heterojunction samples, show that GaAs films present an heterogeneous surface, with particles of several distinct sizes. Besides, the adherence of SnO2 films on the GaAs layer is related to the used technique for depositing the base layer, being better in the case of resistive evaporation deposited GaAs. This was verified by atomic force microscopy, where it was evidenced that resistive evaporation deposited GaAs films present large agglomerates whereas sputtering deposited films present a surface with more uniformly distributed material. Photoluminescence data was also obtained with excitation by a Kr+ laser tuned at 350nm as well as a He-Cd laser at 325nm, either in Ce 1at% doped SnO2 pellets as SnO2:Ce3+/GaAs heterojunction, being observed small bands, characteristic of Ce3+.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4597.pdf: 4969541 bytes, checksum: 0c4ad3622ff1fff329715957974221ed (MD5) Previous issue date: 2012-08-06 / Financiadora de Estudos e Projetos / The structural and transport features of tin oxide nanobelts synthesized by the vapor-solid method combined with the carbothermal reduction process were investigated in this work. The samples synthesized were characterized by using experimental techniques such as scanning and transmission electron microscopy and x-ray diffraction. The nanobelts were found to be single crystals of rutile-type structure with a well defined growth direction. Electronic devices based on single nanobelt and on nanobelts dispersion were fabricated to measure the electronic properties of these samples. The semiconductor behavior was observed by the electron transport measurements data performed on a single nanobelt device, which pointed to the variable range hopping process as the main transport mechanism in a large range of temperature (77 K <T <250 K). The characteristics and the charging processes at the interface between metal and semiconductor were used as a basic tool in the investigation of conduction mechanisms. Experimental curves obtained from nanobelts dispersion devices were described by a model based on the thermionic emission theory. The model allowed the analysis of different Schottky barriers on the same device and allowed the study of barrier dependence on the metal work function and the existence of interface states. The experimental values of the Schottky barriers showed independence with the metal work function metal used but a very high correlation with the Bardeen model. This result is a consequence of the presence of interface states that induce Fermi level to show a fixed value around the charge neutral level resulting in the independence between the Schottky barriers and the metal contacts. / Neste trabalho foram investigadas caracteristicas estruturais e de transporte eletronico em nanofitas de oxido estanho sintetizadas pelo metodo vapor-solido aliado ao processo de reducao carbotermica. Estudamos as caracteristicas estruturais das amostras sintetizadas utilizando-se tecnicas experimentais como microscopias eletronicas de varredura e de transmissao e difracao de raios-x e comprovou-se que sao monocristais com estrutura do tipo rutilo e apresentam uma direcao preferencial de crescimento bem definida. Para as medidas de caracterizacao eletronica foram fabricados dispositivos de uma unica nanofita e dispositivos constituidos de uma dispersao de nanofitas. O estudo dos mecanismos de transporte eletronico foi realizado com dispositivos de unica nanofita e mostrou caracteristicas de um material semicondutor, apresentando o mecanismo de hopping de alcance variavel em um grande intervalo de temperaturas (77 K < T < 250 K), identificado como principal processo de transporte eletronico. As caracteristicas e os processos na interface entre o metal e o semicondutor foram usados como ferramenta basica para as investigacoes dos mecanismos de conducao. Mostrou-se, a partir da teoria da emissao termionica, um modelo que permitiu descrever bem as curvas experimentais, obtidas atraves de medidas realizadas em dispositivos com dispersao de nanofitas. O modelo de duas barreiras permitiu uma analise da formacao de diferentes barreiras Schottky num mesmo dispositivos permitindo ainda, um estudo sobre a dependencia da barreira com a funcao trabalho do metal e com a existencia de estados de interface. Atraves dos valores experimentais obtidos para as barreiras Schottky observou-se uma independencia destes valores com a funcao trabalho do metal usado, mas uma concordancia muito grande com o modelo de Bardeen. Esse resultado e consequencia da presenca de estados de interface que induzem o nivel de Fermi a apresentar um valor fixo em torno do nivel neutro de carga tornando a formacao da barreira Schottky independente do metal usado para os contatos

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAPM.pdf: 9121547 bytes, checksum: 96b2720a27d2dfca640b3340d2670d13 (MD5) Previous issue date: 2004-02-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work presents and discusses results of the effects of doping on rare earth-doped nanosize SnO2, obtained using the polymeric precursor method and prepared at different annealing temperatures. Only the cassiterite phase was observed for the rare earth-doped SnO2. Structural and morphological studies in pure and rare earthdoped tin dioxide were performed in samples. The rare earth-doped SnO2 showed high stability against particle growth at temperatura below 1000 0C. A doped-rich surface layer was used to control the particle size and stabilize SnO2 against particle growth. It showed that the modification of the nanosized structure and the composition of particles lead to interesting selectivity changes for the methanol decomposition and was reported the catalytic performance of earth-doped materials on methyl-vinyl-ketone formation. NOx gas-sensing as well as electrical properties have been investigated. / Este trabalho apresenta e discute os resultados do efeito da dopagem com terras raras em SnO2 nanométrico, obtidos pelo método do precursor polimérico e preparados a diferentes temperaturas. Os materiais dopados apresentaram apenas a fase cassiterita. Foi realizado um estudo morfológico e estrutural do material nanocristalino puro e dopados. Os materiais dopados apresentaram alta estabilidade contra crescimento de grão em temperaturas até 1000 0C. Observouse que a formação de uma camada superficial rica em dopante foi a causa principal da redução da velocidade de crescimento de grão. Mostrou-se que modificações estruturais na superfície do SnO2 nanométrico pela adição de terras raras (Ce, La e Y) conduziu a importantes mudanças na seletividade da decomposição do metanol, e foi mostrado a eficiência dos materiais dopados na formação de metil-vinil-cetona. O SnO2 puro e dopado com lantânio, cério e ítrio nanométrico, mostraram-se bons catalisadores. As propriedades elétricas e sensibilidade a NOx também foram caracterizadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2360.pdf: 3234299 bytes, checksum: b15b358388dc18e01e41b70fdc3c8dd1 (MD5) Previous issue date: 2009-03-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / The development of new materials should seek to products whose properties are integrated to enable that processes of interest are implemented efficiently. Thus, in the search for new heterogeneous catalysts, a challenge is integrate efficiently the catalytic activity with the ability to manipulate, separate and retain the structure from the reaction medium. Thus, this work proposed to the synthesis of catalysts based on semiconductors associated to ferrites, tailoring a nanocomposite. In order to obtain this, ferrites CoFe2O4 e Fe3O4 were synthesized through different methods. It was observed higher stability of the ferrite CoFe2O4 by the polymeric precursor method, while by the hydrolytic sol gel method only the ferrite Fe3O4 could be obtained. Following, TiO2-coated CoFe2O4 (TiO2/CoFe2O4) nanocomposites were synthesized in different weight proportions of CoFe2O4:TiO2 and also the SnO2/CoFe2O4 nanocomposites in the 56:44 weigh proportion, both by the polymeric precursor method. The nanocomposites TiO2/Fe3O4 and SnO2/Fe3O4 were synthesized by the hydrolytic sol gel method, in weigh proportion of 56:44 (Fe3O4:TiO2 or Fe3O4:SnO2). TiO2 nanocomposites showed surface area increase, due the higher surface roughness obtained by heterogeneous nucleation of TiO2 nanoparticles on ferrites surfaces. In SnO2 nanocomposites, the homogeneous nucleation of SnO2 nanoparticles also occurred. Also, it was observed higher photoactivity of the nanocomposites obtained by the polymeric precursor method due to the high crystallinity of these materials. The kinetic evaluation of the Rhodamine B photodegradation using the synthesized nanocomposites showed a pseudozero order reaction regarding to Rhodamine B. Finally, SnO2 nanocomposites (SnO2/CoFe2O4 e SnO2/Fe3O4) showed photocatalytic activity, being this result important since it was not reported yet in the literature. / O desenvolvimento de novos materiais deve buscar produtos cujas propriedades estejam integradas de forma a permitir que os processos de interesse sejam executados de forma eficiente. Assim, na busca de novos catalisadores heterogêneos, um desafio é integrar de forma eficiente a atividade catalítica do material à capacidade de manipular, reter e separar a estrutura do meio reacional. Desta forma, este trabalho propôs-se à síntese de catalisadores baseados em semicondutores associados à ferritas magnéticas na forma de nanocompósitos. Para isso, foram sintetizadas ferritas CoFe2O4 e Fe3O4 por diferentes métodos. Pelo método dos precursores poliméricos, foi observada maior estabilidade da ferrita CoFe2O4, enquanto que pelo método sol gel hidrolítico foi obtida somente a ferrita Fe3O4. A seguir, foram sintetizados nanocompósitos TiO2/CoFe2O4 em diferentes proporções mássicas de CoFe2O4:TiO2 e também nanocompósitos SnO2/CoFe2O4 na proporção mássica 56:44, ambos pelo método dos precursores poliméricos. Pelo método sol gel hidrolítico, foram sintetizados nanocompósitos de TiO2/Fe3O4 e SnO2/Fe3O4 na proporção em massa de 56:44 de Fe3O4:TiO2 e Fe3O4:SnO2. Os nanocompósitos de TiO2 apresentaram aumento de área superficial, resultado da alta rugosidade superficial devido à nucleação heterogênea das nanopartículas de TiO2 sobre a superfície das ferritas. Foi observada maior fotoatividade dos nanocompósitos obtidos pelo método dos precursores poliméricos devido ao maior grau de cristalinidade destes materiais. A avaliação da cinética da reação de fotodegradação do corante Rodamina B na presença dos nanocompósitos sintetizados apresentou uma reação de pseudozero ordem em relação à Rodamina B. Finalmente, os nanocompósitos de SnO2 (SnO2/CoFe2O4 e SnO2/Fe3O4) também apresentaram atividade fotocatalítica, sendo este resultado, ainda não apresentado na literatura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMOO.pdf: 7304849 bytes, checksum: 264ade429480255ee8c39c5b6129ba3c (MD5) Previous issue date: 2002-08-02 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work focussed on the effect of addition of Nb2O5 on the electrical and microestructural properties of SnO2-MnO2 based ceramics. It was also studied the effect of heat-treatments in a oxygen-rich atmosphere in these properties. The parent system was 99,5% SnO2-0,5% MnO2 in molar ratio, a dense system that did not present non-ohmic behavior. The addition of Nb2O5 on this system promoted an increase on the charge carrier number in the SnO2 matrix and, then, varistor properties were observed. Otherwise, the upper doping level, 0.25% mol of Nb2O5 system showed an higher porosity, due to the decrease on the thermal sintering properties, that depleted the varistor characteristic of this system. A detailed study on the electrical properties were performed using impedance spectroscopy and the obtained results showed that Nb2O5 tends to form an electronic trapping level between the valence and the conduction bands, modifying the potential barrier properties formed in the grain boundaries region. In order to explain the obtained results, it was proposed a parallel equivalent circuit model, based on the grain boundaries contributions to electrical properties. Heat-treatments under oxygen-rich atmosphere did not changed the observed electrical properties in the systems, due to the presence of numerous secondary phases (rich in oxygen and manganese), localized in triple points in the grain boundaries. It is pointed the there is a oxygen local enrichment in these phases, not significantly altering the observed macroscopical electrical characteristics in the analyzed systems. / Neste trabalho estudou-se o efeito da adição de Nb2O5 nas propriedades elétricas e microestruturais de cerâmicas a base de SnO2-MnO2. Foi também estudado o efeito do tratamento térmico em atmosfera oxidante sobre essas propriedades. O sistema de partida foi 99,5% SnO2-0,5% MnO2 em mol, que é um sistema denso mas não apresenta propriedades não-ohmicas. A adição de Nb2O5 ao sistema proporciona um aumento no número de portadores de carga na matriz do SnO2 e o sistema passa a ter propriedades varistoras. Entretanto, o sistema contendo 0,25% em mol de Nb2O5 apresentou alta porosidade, devido à diminuição nas propriedades de sinterização do sistema com o aumento da concentração de Nb2O5, o que impossibilita esse sistema de ser utilizado como varistor. Um estudo detalhado das propriedades elétricas foi feito por espectroscopia de impedância e mostra que o Nb2O5 forma um nível de aprisionamento de elétrons entre a banda de valência e a banda de condução que modifica as propriedades da barreira de potencial formada na região do contorno de grão. Para explicar os resultados, é proposto um modelo de circuito equivalente em paralelo baseado apenas nas contribuições do contorno de grão para as propriedades elétricas. O tratamento térmico em atmosfera oxidante não alterou as propriedades elétricas dos sistemas devido a uma grande quantidade de precipitados (ricos em oxigênio e manganês) localizados em pontos triplos entre grãos. É proposto que haja um enriquecimento local com espécies de oxigênio adsorvidas nesses precipitados, mas que não alteram as propriedades elétricas macroscópicas dos sistemas estudados.

Este trabalho consiste na utilização de técnicas de caracterização elétrica e óptica para filmes de SnO2 puro e dopado com Sb+3 ou Nb+5, preparados através da técnica de molhamento -\'dip coating\'- a partir de suspensões coloidais. Em contraste com a extensa aplicação deste filmes e ao sucesso empírico dos dispositivos em comercialização, a compreensão dos passos elementares dos mecanismos de transporte elétricos, dos processos de espalhamento, do papel dos dopantes, dos possíveis estados de carga das armadilhas presentes, das barreiras devido aos contornos de grãos e da microestrutura ainda é pequena. Utilizando-se técnicas de caracterização tais como: corrente-voltagem em função da temperatura,corrente-voltagem com incidência de luz, absorção óptica e fotocondutividade objetivou-se o conhecimento dos mecanismo de transporte dos portadores de carga e a presença de defeitos-armadilha nestes filmes visando a melhoria das propriedades de transporte dos filmes de SnO2 produzidos pela técnica de molhamento. Esta técnica de deposição influencia nas propriedades elétricas e óticas. Filmes recém-depositados apresentam alta resistividade. Posterior tratamento térmico em vácuo e incidência de luz ultravioleta melhoram a condutividade das amostras. Este fenômeno está ligado a adsorção química e a fotodesorção de oxigênio na superfície do filme / This work is a contribution to optical and electrical characterization of pure and Sb+3 or Nb+5 doped SnO2 thin films prepared by sol-gel dip coating technique. In contrast to widespread applications of these films, and in contrast to the success of device commercialization, the elementary steps of the electrical transport mechanisms, electron scattering, influence of dopants, possible charge state of traps, potential barrier due grain boundary and microstructure are not fully understood yet. We have used characterization techniques such as current-voltage as function of temperature, current-voltage under steady monochromatic light, optical absorption and photoconductivity, which have yield knowledge of carrier transport and electron trapping in these films, giving an improvement of SnO2 films deposited by dip-coating. This deposition technique has influence on electrical and optical properties. Freshly deposited films exhibit high resistivity. Heat-treatment under vacuum and ultra-violet photo-excitation improve the conductivity of the samples. Chemisorptions and photo-desorption of oxygen are suggested to be the principal cause

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Gedeao Mendes.pdf: 2017754 bytes, checksum: 3f94b050f56fcc2783560dbc2c535119 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / Several synthesis methods exist for ceramic materials. According to the method of synthesis used to prepare oxide materials different morphologic and microstructural properties can be obtained. This work consisted of studying the Co-doped tin dioxide powders synthetized by microwave-assisted hydrothermal synthesis (MAHS) and the results were compared to powders synthesized by Pechini method. Powders synthesized by MAHS presented size of particles in the order of 5 nm while the size of particles obtained by Pechini was about five times greater. Besides the characterization of those materials in the powder form, the material was compacted and sintered. Sintering at different constant hating rates of constant heating allowed the calculation of the apparent global energy of sintering using the master sintering curve model. The material synthesized by MAHS presented a smaller apparent global energy of sintering than that obtained by Pechini route, and in the same proportion of their size differences. The results of this work lead to the conclusion that the sintering process and the saturation of dopants are strongly influenced by the particle size of starting powders. / Vários são os métodos de síntese dos materiais cerâmicos. Conforme o método de síntese utilizado para preparar materiais óxidos, diferentes serão suas propriedades morfológicas e microestruturais. Este trabalho consistiu em estudar o dióxido de estanho dopado com óxido de cobalto a partir da síntese de hidrotermalização assistida por micro-ondas (HTMW) e os resultados foram comparados aos da síntese via método Pechini. Pós sintetizados via HTMW apresentaram tamanho de partículas da ordem de 5 nm enquanto via Pechini em torno de cinco vezes maior. Além da caracterização desses materiais na forma de pó, o material foi compactado e sinterizado em dilatômetro. A sinterização a partir de diferentes taxas de aquecimento constante tornou possível o cálculo da energia global aparente de sinterização a partir do modelo da curva mestre de sinterização. O material sintetizado via HTMW apresentou energia global aparente de sinterização menor que o sintetizado via Pechini, na mesma proporção de suas diferenças de tamanho. Assim com este trabalho conclui-se que o processo de sinterização e a saturação de dopantes são fortemente influenciados pelo tamanho de partícula do pó de partida.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work were investigated the synthesis of crystal systems of SnO and SnO2 in bulk and nanostructured form, pure and doped with different transition metals (TM = Fe, Co, Cr, Mn and Ni), using the thermal decomposition of compounds organometallic (DT) and co-precipitation (CP) methods. Through the technique of X-ray diffraction (XRD) combined with Rietveld refinement method of crystal structures by the use of free software tools DBWS 9807th, proved that the DT method revealed the formation of SnO with tetragonal symmetry, space group P4/nmm and mean crystallite size ranging from 4 to 16 nm, while the Co-precipitation method provided SnO2 samples with tetragonal symmetry, space group P42/mnm and crystallite sizes between 10 and 60 nm. To determine the optical band gap of some samples, absorbance measurements were performed as a function of wavelength in regions ranging ultraviolet to visible (UV-Vis), which were determined near of 4 eV for SnO2. From the magnetic point of view, the TM-doped samples were characterized by magnetization as a function of the temperature (MxT), which we can prove appropriate dilution of TM ions and extract the number of these ions that contribute paramagnetic form with values between 0.009 and 0.142% of the nominal value in SnO2 systems and values between 1.54 and 2.51% in the SnO systems, in addition to magnetization as a function of magnetic field measurements (MxH) reveal that for almost all systems examined at room temperature a ferromagnetic ordering in both compounds, with a reduction in the coercive field values with increasing in the MT concentration of approximate 300 to 0 Oe in the systems of SnO2 while in the SnO this magnitude reduces of approximate 40 to 5 Oe, such ordering can be attributed to interaction between diluted MT ions, provided by possible defects in the crystal structure. / Neste trabalho foi estudado a síntese de sistemas cristalinos do SnO e SnO2, na forma massiva e nanoestruturada, puro e dopado com diferentes metais de transição (MT = Fe, Co, Cr, Mn e Ni), usando os métodos da decomposição térmica de compostos organometálicos (DT) e co-precipitação (CP). Através da técnica de difração de raios X (DRX) aliada ao método de refinamento Rietveld de estruturas cristalinas pelo uso do software livre DBWS tools 9807a, comprovamos que o método DT proporcionou a formação do SnO com simetria tetragonal, grupo espacial P4/nmm e tamanho médio do cristalito variando de 4 a 16 nm, enquanto o método da co-precipitação deu origem a amostras de SnO2 com simetria tetragonal, grupo espacial P42/mnm e cristalitos de tamanhos dispostos entre 10 e 60 nm. Para determinação do gap óptico de algumas amostras foram realizadas medidas de absorbância em função do comprimento de onda nas regiões que vão do ultravioleta ao visível (UV-Vis), os quais foram determinados próximos de 4 eV para o SnO2. Do ponto de vista magnético, as amostras dopadas com MT foram caracterizadas através de medidas de magnetização em função da temperatura (MxT), das quais podemos comprovar a devida diluição dos íons de MT e extrair o número destes íons que contribuem de forma paramagnética com valores entre 0,009 e 0,142% do valor nominal nos sistemas de SnO2 e valores entre 1,54 e 2,51% nos sistemas do SnO, em adição a medidas de magnetização em função do campo magnético (MxH) que revelam para quase todos os sistemas analisados um ordenamento ferromagnético em temperatura ambiente em ambos os compostos, com uma redução nos valores de campo coercivo com o aumento da concentração de MT, de 300 a aproximados 0 Oe nos sistemas do SnO2 enquanto no SnO esta grandeza reduz de 40 a aproximados 5 Oe, tal ordenamento pode ser atribuído a interação entre os íons de MT diluídos, proporcionada por possíveis defeitos na estrutura cristalina.