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Estudo do potencial da tecnica de fusão por feixe de eletrons para a purificação de slicio grau metalurgico

Braga, Adriana Franco Bueno 19 December 1997 (has links)
Orientador: Paulo Roberto Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_AdrianaFrancoBueno_D.pdf: 19574912 bytes, checksum: b4d7439ea0ae999750ad2ccb3f9d2e3b (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O Brasil é o segundo maior produtor mundial de silício grau metalúrgico (Si-GM). Este material é destinado à indústria metalúrgica (ligas de alumínio, por exemplo) e química ( produção de silicone e como material de partida para a produção de dispositivos fotovoltaicos ). O mercado de células fotovoltaicas tem crescido a uma taxa anual de 15 a 20% e o emprego de silício policristalino para esse fim cresceu 300% nos últimos 10 anos Neste trabalho Si-GM lixiviado (99,97% em massa) foi purificado em um forno de fusão por feixe de elétrons sob 10-3 Pa. Foram empregadas condições variadas de potência do feixe e tempo de incidência do mesmo sobre a massa liquida. Os resultados de análise química mostraram que o processo remove C. O, Al, P, Ca. Fe, Ti, V, B. Até então a literatura indicava que este tipo de processo não removia B. Fe e Ti. A incidência de um feixe com 16 kW por 20 minutos na massa líquida, permitiu obter Si 99,999% de pureza (em massa), com resistividade elétrica de 0,6 O.cm, indicando ser um silício adequado para a fabricação de células solares / Abstract: Brazil is the second world largest producer of metallurgical grade silicon (MG-Si). This material is destined to the metallurgical industry (aluminum alloys, for example) and chemistry (production of silicones and as raw material for the production of photovotaic devices ). The market of photovoltaic cells has been growing to at an annual rate from 15 to 20% and the usage of polycrystalline silicon for that purpose has grown 300% in the last 10 years. In this work leached MG-Si (99,97% in mass) was purified in an electron beam furnace under 10-3 Pa. Different conditions of the beam power and time of incidence of the beam on the liquid mass were applied. The results of chemical analysis showed that the process removes C, O, Al, P, Ca, Fe, Ti. V, B. Until now the literature indicated that this process didn't remove B, Fe and Ti. The incidence of a 16 kW beam for 20 minutes in the liquid mass, allowed to obtain Si 99,999% of purity (in mass), with electrical resistivity of 0.6 O.cm, indicating to be a silicon suitable for the production of solar cells / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica
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Metodo para medição do diametro da marca produzida pelo feixe de eletrons na soldagem

Galrão, Carlos Henrique Quagliato 31 July 2018 (has links)
Orientador : Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galrao_CarlosHenriqueQuagliato_M.pdf: 5816689 bytes, checksum: 8d46129898876902f855218a26c8dccb (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado
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Avaliação do ponto efetivo de medida em câmaras de ionização cilíndricas usadas em feixes de elétrons com energias entre 6 e 20 MeV

Araujo, Margareth Maria de 27 July 1984 (has links)
Orientador: Carlos Eduardo de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_MargarethMariade_M.pdf: 1675415 bytes, checksum: de094a1ab66cb55bcc8f1bb1ea4c6922 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Quando câmaras de ionização são usadas em feixes de elétrons de alta energia uma perturbação no fluxo de elétrons é introduzida no meio. Tem-se observado em muitos experimentos que a resposta da câmara correlaciona o fluxo de elétrons no ponto efetivo, de medida deslocado do centro geométrico da cavidade da câmara. Tal deslocamento é definido como sendo o deslocamento radial. O deslocamento radial foi determinado em um simulador de água com um feixe de elétrons com energias entre 6 e 20 MeV, utilizando-se três câmaras de ionização cilíndricas comerciais com diâmetros internos variando entre 3,5 e 9,0 mm. As câmaras foram irradiadas com seu eixo principal perpendicular à direção de incidência do feixe. Uma tensão coletora de 300 V foi aplicada às câmaras. As medidas foram efetuadas em ambas as polaridades, tomando-se a média das leituras. Verificou-se que, com o aumento da profundidade no simulador, o deslocamento radial permanece constante para o feixe de 8,9 MeV, aumenta para o de 12,6 MeV e diminui para os feixes de 16,8 e 19,7 MeV. Construiu--se um modelo teórico para calcular o deslocamento do ponto efetivo de medida, baseado na teoria de "espalhamento múltiplo de Fermi-Eyges e no formalismo desenvolvido por Jette (1983), para um feixe retangular de elétrons terapêuticos. Encontrou-se que o deslocamento radial permanece constante com o aumento da profundidade, diminui com o aumento da energia média do feixe incidente e é dependente com o raio da câmara. Os resultados experimentais e teóricos são comparados, encontrando-se boa concordância para os elétrons de 8,9 e 12,6 MeV, enquanto que para elétrons de 16,8 e 19,7 MeV modificações no modelo se fazem necessárias / Abstract: When ionization chambers are used. in high energy electrons beams, a disturbance of the electron flux in medium is introduced. As observed in many experiments the response should be correlated to the electron flux at the effective point of measurement which is generally displaced from the geometrical center of the chamber. The radial displacement was determined in a water phantom for electrons beams at energies from 6 to 20 MeV for three commercial cylindrical ionization chambers of internal diameters varying from 3.5 to 9.0 mm. The chambers were irradiated with the main axis perpendicular to the direction of the beam. A 300 V bias voltage was applied and readings were taken with both polarities. It was observed that, with increasing depth in the water phantom, the radial displacement remains constant for the 8.9 MeV beam, it increases for the 12.6 MeV electrons and decreases for those of 16.8 and 19.7 MeV. A theoretical model was built in. order to calculate the displacement of the effective point of measurement. The Fermi-Eyges multiple scattering theory and a rectangular beam formalism developed by Jette (1983) for therapeutic electron beam are used. It was found that the radial displacement stays constant with increasing depth and it decreases with increasing average energy of the incident beam. The model also predicts that the displacement is dependent on the chamber radius. The experimental and theoretical results are compared. They show good agreement for 8.9 and 12.6 MeV electron, while for 16.8 and 19.7 MeV electrons they indicate that modifications in the theoretical model are necessary / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Aprisionamento iônico em anéis de armazenamento de elétrons

Tavares, Pedro Fernandes 13 April 1994 (has links)
Orientadores: Antonio Rubens B. de Castro, Yves Baconnier / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T02:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_PedroFernandes_D.pdf: 5361654 bytes, checksum: 25f6244c980ddcade9e64ef34ca37887 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A teoria da neutralização de feixes pulsados de elétrons por ionização do gás residual é revisada. A dinâmica dos íons aprisionados sob a ação do campo elétrico do feixe e do campo magnético homogêneo dos magnetos defletores é analisada, assim como o efeito de aquecimento dos íons por colisões Coulombianas com os elétrons do feixe. Finalmente, os efeitos da neutralização sobre o feixe de elétrons são estimados, com especial atenção ao deslocamento e dispersão da sintonia bétatron. Uma série de experimentos, nos quais os fótons de bremsstrahlung produzidos em colisões dos elétrons circulantes com os núcleos de íons aprisionados no EPA (Electron Positron Accumulator do CERN) foram utilizados para detectar diretamente os íons, é relatada. Os resultados experimentais são compreendidos à luz de um modelo simples do processo de neutralização, cujos principais ingredientes são as seções de choque de ionização e dissociação molecular do monóxido de carbono e do hidrogênio molecular e dos íons deles derivados (uma compilação de seções de choque teóricas e experimentais disponíveis na literatura para os vários processos envolvidos é apresentada numa forma conveniente para aplicação nas energias de interesse em aceleradores circulares). O modelo prediz que, em situações de alta neutralização, uma fração apreciável da densidade iônica é composta por átomos de carbono várias vezes ionizados. O acoplamento bétatron produzido pelos campo eletrostático de uma nuvem Gaussiana de íons aprisionados é calculado na proximidade da ressonância de acoplamento de Quarta ordem 2Qx - 2Qy = O. O acoplamento obtido é consideravelmente menor que o observado experimentalmente. Hipóteses são levantadas para justificar esta discrepância e experimentos são sugeridos. A distribuição transversal dos íons aprisionados no interior do feixe de elétrons é analisada no limite de neutralização nula (através da equação de Liouville) e no limite de distribuição térmica (em que a distribuição canônica -Maxwell- Boltzmann - é obtida de forma auto-consistente) .Em ambos os casos, verifica-se, ao contrário de suposição comumente feita na literatura (de que a distribuição iônica é idêntica à distribuição eletrônica), que a nuvem iônica é constituída de um caroço central muito mais estreito que o feixe de elétrons. As conseqüências em termos do desvio e dispersão da sintonia do feixe de elétrons são discutidas / Abstract: The theory of the neutralization of bunched electron beams by ionization of the residual gas is reviewed. The dynamics of trapped ions under the action of the beam generated electric fields and the homogeneous magnetic field of bending magnets is discussed, as well as the heating of the ions by Coulomb collisions with the circulating electrons. Finally, the effects of the neutralization on the electron beam are discussed, with emphasis on the betatron tune shifts and spreads. A series of experiments, in which the bremsstrahlung photons produced in collisions of the circulating electrons with the nuclei of trapped ions in the CERN Electron Positron Accumulator (EPA) were used to detect directly the ions, is reported. The experimental results are understood in the light of a simple model of the neutralization process, the main ingredients of which are the ionization and molecular dissociation cross sections of carbon monoxide, molecular hydrogen and their ions (a compilation of available experimental and theoretical cross sections for the various processes involved is presented in a form convenient for application at the energies of interest in circular accelerators). The model predicts that, in high neutralization situations, multiply ionized carbon atoms account for a significant fraction of the ion density. The betatron coupling produced by the electric field of a Gaussian cloud of trapped ions is calculated in the vicinity of the fourth-order 2Qx - 2Qy coupling resonance. The resulting coupling is much smaller than what is observed experimentally. Hypotheses are put forward to explain this discrepancy and experiments are suggested. The transverse distribution of trapped ions is calculated in the limit of vanishing neutralization (by means of the Liouville equation) and in the thermal equilibrium limit (by means of the canonical -Maxwell-Boltzmann -distribution, which is solved self-consistently). In both cases, the ion distribution is found to be composed of a central core much narrower than the beam, in contrast with the widely used assumption that the ion distribution is a replica of the beam distribution. The consequences in terms of the betatron tune shifts and spreads are discussed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Mixing, space-charge and thermal effects in free-electron lasers

Peter, Eduardo Alcides January 2016 (has links)
Free-Electron Lasers (FELs) são dispositivos que convertem eficientemente a energia cinética de um feixe relativístico de elétrons na energia de modos eletromangéticos de forma coerente. A energia é retirada do feixe de elétrons, na medida em que os elétrons são aprisionados no potencial ponderomotriz formado pela ação simultânea dos campos do modo eletromagnético e do wiggler. Neste trabalho descreve-se um FEL, seus componentes, diferentes tipos e regimes de operação. Depois da derivação das equações de partículas-onda para descrever a evolução do sistema, propõe-se um modelo baseado no fator de compressibilidade para estimar os resultados gerados pelas simulações. O crescimento do campo do laser é emulado através de um conjunto de equações lineares obtido pela linearização das equações de partículas-onda. As não linearidades causadas pelo efeito de carga espacial e térmico são mantidos nas equações diferenciais de segunda ordem que representam a evolução das partículas. O modelo é transformado, ao longo do trabalho, de acordo com as condições iniciais: primeiro, considera-se um feixe gelado (sem distribuição inicial de energia); segundo, considera-se uma distribuição do tipo water bag para a velocidade longitudinal das partículas; e, por fim, considera-se uma distribuição de Gauss para a velocidade longitudinal. Para o feixe gelado, os zeros da compressibilidade indicam o início do processo de mistura no espaço de fases (a mistura acontece quando a distribuição não é mais uma função de valor único no espaço de fases energiaposição). Enquanto para o feixe quente, a quebra do regime linear ocorre quando a borda inferior da distribuição passa a não ser mais uma função de valor único. A análise para o feixe quente é limitada a pequenos valores de distribuição de velocidades, dentro do regime hidrodinâmico no qual o feixe pode ser expresso como um fluido. O modelo foi comparado com as simulações de partículas-onda, em todos os casos, apresentando uma concordância satisfatória nos resultados. O modelo provou ser capaz de estimar algumas quantidades físicas de interesse para FELs. Deste modo, o modelo simplificado pode ser usado como uma ferramenta poderosa para produzir dados razoavelmente confiáveis para a otimização da operação do dispositivo.
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Mixing, space-charge and thermal effects in free-electron lasers

Peter, Eduardo Alcides January 2016 (has links)
Free-Electron Lasers (FELs) são dispositivos que convertem eficientemente a energia cinética de um feixe relativístico de elétrons na energia de modos eletromangéticos de forma coerente. A energia é retirada do feixe de elétrons, na medida em que os elétrons são aprisionados no potencial ponderomotriz formado pela ação simultânea dos campos do modo eletromagnético e do wiggler. Neste trabalho descreve-se um FEL, seus componentes, diferentes tipos e regimes de operação. Depois da derivação das equações de partículas-onda para descrever a evolução do sistema, propõe-se um modelo baseado no fator de compressibilidade para estimar os resultados gerados pelas simulações. O crescimento do campo do laser é emulado através de um conjunto de equações lineares obtido pela linearização das equações de partículas-onda. As não linearidades causadas pelo efeito de carga espacial e térmico são mantidos nas equações diferenciais de segunda ordem que representam a evolução das partículas. O modelo é transformado, ao longo do trabalho, de acordo com as condições iniciais: primeiro, considera-se um feixe gelado (sem distribuição inicial de energia); segundo, considera-se uma distribuição do tipo water bag para a velocidade longitudinal das partículas; e, por fim, considera-se uma distribuição de Gauss para a velocidade longitudinal. Para o feixe gelado, os zeros da compressibilidade indicam o início do processo de mistura no espaço de fases (a mistura acontece quando a distribuição não é mais uma função de valor único no espaço de fases energiaposição). Enquanto para o feixe quente, a quebra do regime linear ocorre quando a borda inferior da distribuição passa a não ser mais uma função de valor único. A análise para o feixe quente é limitada a pequenos valores de distribuição de velocidades, dentro do regime hidrodinâmico no qual o feixe pode ser expresso como um fluido. O modelo foi comparado com as simulações de partículas-onda, em todos os casos, apresentando uma concordância satisfatória nos resultados. O modelo provou ser capaz de estimar algumas quantidades físicas de interesse para FELs. Deste modo, o modelo simplificado pode ser usado como uma ferramenta poderosa para produzir dados razoavelmente confiáveis para a otimização da operação do dispositivo.
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Mixing, space-charge and thermal effects in free-electron lasers

Peter, Eduardo Alcides January 2016 (has links)
Free-Electron Lasers (FELs) são dispositivos que convertem eficientemente a energia cinética de um feixe relativístico de elétrons na energia de modos eletromangéticos de forma coerente. A energia é retirada do feixe de elétrons, na medida em que os elétrons são aprisionados no potencial ponderomotriz formado pela ação simultânea dos campos do modo eletromagnético e do wiggler. Neste trabalho descreve-se um FEL, seus componentes, diferentes tipos e regimes de operação. Depois da derivação das equações de partículas-onda para descrever a evolução do sistema, propõe-se um modelo baseado no fator de compressibilidade para estimar os resultados gerados pelas simulações. O crescimento do campo do laser é emulado através de um conjunto de equações lineares obtido pela linearização das equações de partículas-onda. As não linearidades causadas pelo efeito de carga espacial e térmico são mantidos nas equações diferenciais de segunda ordem que representam a evolução das partículas. O modelo é transformado, ao longo do trabalho, de acordo com as condições iniciais: primeiro, considera-se um feixe gelado (sem distribuição inicial de energia); segundo, considera-se uma distribuição do tipo water bag para a velocidade longitudinal das partículas; e, por fim, considera-se uma distribuição de Gauss para a velocidade longitudinal. Para o feixe gelado, os zeros da compressibilidade indicam o início do processo de mistura no espaço de fases (a mistura acontece quando a distribuição não é mais uma função de valor único no espaço de fases energiaposição). Enquanto para o feixe quente, a quebra do regime linear ocorre quando a borda inferior da distribuição passa a não ser mais uma função de valor único. A análise para o feixe quente é limitada a pequenos valores de distribuição de velocidades, dentro do regime hidrodinâmico no qual o feixe pode ser expresso como um fluido. O modelo foi comparado com as simulações de partículas-onda, em todos os casos, apresentando uma concordância satisfatória nos resultados. O modelo provou ser capaz de estimar algumas quantidades físicas de interesse para FELs. Deste modo, o modelo simplificado pode ser usado como uma ferramenta poderosa para produzir dados razoavelmente confiáveis para a otimização da operação do dispositivo.
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Construção e caracterização de um canhão de eletrons de alta corrente

Muraro Junior, Ademar 29 April 1998 (has links)
Orientador: Alberto Martins Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MuraroJunior_Ademar_M.pdf: 5362049 bytes, checksum: 1858644865b98bf34b8a32365359f264 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho descreve a construção de um novo canhão de elétrons para o acelerador linear do Instituto de Estudos Avançados (IEAv) e sua caracterização com a finalidade de comparação com as especificações de projeto. O trabalho apresenta as etapas de projeto (por meio de simulação computacional), desenvolvimento e detalhes construtivos do conjunto catodo-grade do canhão. Também são apresentados outros desenvolvimentos que foram efetuados com o objetivo de melhorar o desempenho do canhão como um todo. Estes desenvolvimentos foram o estudo de formulações e métodos de pintura das tintas emissoras de elétrons usadas em catodos tipo óxido, a implementação de um novo sistema de vácuo melhorando o bombeamento da câmara do canhão e a implementação do circuito pulsador do canhão, utilizando-se transistores bipolares em configuração de empilhamento e operando no região de avalanche. O canhão construído é do tipo Pierce, com catodo plano e recoberto por óxidos alcalino-terrosos. O canhão opera em regime pulsado com freqüências variando entre 1 Hz e 400 Hz. A corrente máxima de pico extraída é 3,5 A para um potencial de aceleração de 90 kV e largura de pulso de 200 ns. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : In order to meet the intense pulsed beam requirements of the electron linear accelerator at the Instituto de Estudos Avançados, a high current oxide planar cathode Pierce-type geometry electron gun has been developed. This work' presents the steps of the gun design and construction including computational simulations of the gun electrode geometry and mechanical details of the cathode-rid assembly. The gun operates from single pulse up to 400 pps. The maximum peak current is 3.5 A at 90 kV of gun accelerating potencial and 200-ns wide pulse. The properties of the rare earth-oxide emission pastes and the coating techniques were also studied to achieve a better performance of the electron gun. Several improvements of the vaccum system were implemented and a new pulser circuit with bipolar junction transistors, operating in the breakdown configuration, has been designed and tested. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Purificação de silicio grau metalurgico em forno de fusão por feixe de eletrons

Pires, Jose Carlos dos Santos 17 February 2000 (has links)
Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T21:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_JoseCarlosdosSantos_M.pdf: 4326893 bytes, checksum: 268a9b6c58d0f5ea36ffd65a86e69b2c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho utilizou-se a fusão em forno de feixe de elétrons para a purificação de silício grau metalúrgico (Si-GM). Essa técnica de purificação foi iniciada no Departamento de Engenharia de Materiais em 1994 obtendo-se ótimos resultados. Partindo-se de Si-GM lixiviado com 99,97%, conseguiu-se 99,999% de pureza. Baseando-se nesses resultados, procurou-se melhorar o grau de pureza. Para isso, partindo-se de Si-GM lixiviado, na forma de pó com 99,91 % de pureza, utilizou-se de dois modos diferentes de fusão: o processo estático e a fusão com alimentação lateral (processo dinâmico) bem como um número maior de refusões sucessivas. Realizou-se também uma fusão, utilizando-se o processo estático, partindo-se de Si GM na forma de pedra, com 99,88% em massa, sem o tratamento prévio de lixiviação ácida. As análises químicas demostraram que não houve grandes diferenças entre os processos estático e dinâmico pois os resultados finais foram bastante parecidos. Como o processo dinâmico é mais trabalhoso, com relação à preparação da barra a ser fundida, o processo estático passa a ser mais vantajoso e mais prático. Com relação ao processo estático apenas duas refusões seriam necessárias para atingir o limite de extração das impurezas. A fusão do Si-GM na forma de pedra demonstrou ser mais eficiente em termos de custo beneficio, pois elimina as etapas de moagem e lixiviação, bem como o corte e a soldagem necessários no processo dinâmico / Abstract: ln this work, Electron Beam Melting (EBM) was used to purify the leached Metallurgical-Grade Silicon (MG-Si). This purification technique was begun in the Material Engineering Department in 1994 with fine results. From the leached MG-Si (99,97% in mass) it was obtained purity of 99,999%. From the better results, the goal was to improve the purification leveI. So, ITom the powder leached MG-Si (99,91% in mass), it was used two different ways ofmelting: static and dynamic (lateral feed) processes, besides more number of successive re-melting. It was made another melting of MG-Si stone without previous leaching. The chemical analysis showed that there wasn't difference between static and dynamic processes, the final results of both processes were very similar. As the dynamic process is more laborious in preparing the bar to be melted, so the static process is more practical and advantageous. The static process needs only two re melting to get the extraction impurity limito The melting of stone MG-Si showed to be more efficient since it eliminates the grinding and leaching stages besides the cut and weld used in the dynamic process / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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Aplicações da técnica de corrente induzida por feixe de elétrons (EBIC) / Applications of the electron beam-induced current technique - EBIC

Lima, Camila Faccini de January 2015 (has links)
A Medida de Corrente Induzida por Feixe de Elétrons (EBIC - do inglês Electron Beam-induced Current ) é uma técnica focada nas propriedades de transporte dos portadores de carga minoritários em materiais semicondutores, permitindo a medição direta de propriedades elétricas tais como comprimento de difusão e vida média dos portadores, localização de defeitos e caracterização de zonas de depleção em junções p-n. O contraste EBIC depende da eficiência da coleção de corrente na amostra, permitindo assim a direta visualização de características eletricamente ativas. A avaliação da metodologia de medida EBIC foi realizada através da caracterização de amostras de silício tipo-p e tipo-n, e comparação dos resultados com dados da literatura. Uma vez que a profundidade de penetração do feixe de elétrons do MEV na amostra depende da tensão de aceleração utilizada, foram realizadas medidas EBIC com diferentes tensões de aceleração para avaliar a resolução em profundidade da posição de uma junção p-n formada em uma amostra de silício tipo n implantada com íons de Ga com energia de 5 keV.A medida EBIC na seção transversal de células solares é promissora para a caracterização destes dispositivos, considerando a habilidade da técnica de resolver espacialmente regiões menores do que o tamanho de grão típicos (em torno de 1 m), fornecendo informações que seriam inacessíveis através das técnicas usualmente empregadas, como luminescência e curvas I-V, cujos resultados constituem valores médios representativos de escalas maiores do que a da camada ativa das células. Embora imagens EBIC sejam comumente utilizadas para a análise de defeitos em células solares, poucos trabalhos aplicam a técnica para a caracterização de seções transversais de células solares, especialmente células de terceira geração sensibilizadas por corante (DSSC) do tipo estado sólido. A estabilidade dos dispositivos durante as medições foi verificada, apoiando a aplicação da técnica EBIC na caracterização desse tipo de DSSC. Foram analisadas células com diferentes estruturas e espessuras da camada ativa, e caracterizações complementares com as técnicas EDS e GID foram feitas. Observou-se também a possibilidade de utilização da técnica no controle de qualidade e avaliação dos métodos de produção das células. Diferentes métodos de deposição da camada intermediária na estrutura das DSSCs foram testados, de forma a melhorar a adesão insatisfatória desta camada. A técnica EBIC mostrou-se adequada para a distinção entre células com boa adesão desta camada e células com defeitos de construção, permitindo a introdução de melhorias significativas na fabricação destes dispositivos. / Electron Beam-induced Current (EBIC) measurement is a technique focused on minority carrier transport properties in semiconductor materials, allowing direct measurements of several electrical properties, such as diffusion lengths and lifetime of the carriers, location of defects and depletion zone characterization in p-n junctions. EBIC contrast depends on the current collection efficiency in the sample, thus permitting a direct visualization of electronically active features. The evaluation of the EBIC measuring methodology was performed by the characterization of p- and n-type silicon and the comparison with results from the literature. Since the penetration depth of the electron beam in a sample depends on its acceleration voltage, the EBIC signal was acquired for variable voltage in order to evaluate the depth-resolved location of the p-n junction formed in the n-type silicon implanted with gallium at 5 keV. Direct measurement of EBIC profiles in cross-sections of solar cells is a promising method for device characterization, considering its spatial resolution is smaller than the typical grain sizes (about 1 m), providing informations otherwise inaccessible by the usually employed techniques, such as luminescence and V-I curves, that yield results that represent mean values of scales larger than that of the cell’s active layer. Although the EBIC imaging method is commonly used for defect analysis of solar cells, very few works have applied the thechnique to 3rd. generation solid state dye sensitized solar cell (DSSC) cross-sections. The stability of the devices during the measurement was verified in this work, supporting the application of the EBIC technique for the characterization of this type of DSSCs. DSSCs with different structures and active layer thickness were analyzed, and complementary characterizations with EDS and GID techniques were performed. The applicability of the EBIC thecnique in device quality control, as well as production methods evaluation was observed. Different deposition methods of the intermediate layer of the DSSC structure were tested, in orde to improve the unsatisfactory adhesion of this layer. EBIC showed to be the adequate thechnique to differentiate between well adhered and poorly constructed DSSCs, allowing to introdenuce significant improvements in the device fabrication.

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