Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261775.pdf: 2136198 bytes, checksum: 74719dc2d73558d5578009c815cc0580 (MD5) / O Transistor de base metálica (TBM) é um tipo especial de transistor idealizado e desenvolvido no início da década de 1960, que possui potencial interesse no desenvolvimento atual de dispositivos spintrônicos. O objetivo principal desta tese é desenvolver e caracterizar um TBM tipo p fabricado inteiramente por eletrodeposição, buscando potenciais aplicações na área de spintrônica. A grande variedade de materiais que vêm sendo fabricados por eletrodeposição aumenta significativamente o interesse no estabelecimento desta técnica como alternativa simples e de baixo custo na preparação de filmes finos de alta qualidade. As propriedades elétricas das camadas eletrodepositadas vêm renovando o interesse da indústria nesta técnica, principalmente para aplicações de alta tecnologia. A estrutura do transistor estudado nesta tese é montada pela eletrodeposição sucessiva de um filme metálico, que pode ser Co ou Cu, na superfície de Si tipo p monocristalino, e de óxido Cu2O na superfície do filme metálico. Esta montagem caracteriza uma estrutura semicondutor - metal - semicondutor devido às propriedades naturais de semicondutor tipo p do Cu2O. As eletrodeposições do óxido semicondutor foram conduzidas potenciostaticamente, promovendo reações eletroquímicas de redução, através de eletrólito com sal de cobre e ácido lático em pH superior a 10, em condições ambientes. As eletrodeposições dos filmes metálicos em Si-p necessitaram da aplicação de luz durante os processos, devido às propriedades de condução do substrato tipo p de Si. Os potenciais de deposição encontrados para a formação da fase Cu2O foram sempre menos negativos que -0,60 V em relação ao eletrodo de referência, caracterizados por baixas taxas de deposição. A estrutura típica de TBM foi caracterizada quanto à composição e a morfologia por espectrometria de retro-espalhamento Rutherford, espectroscopia Raman, difração de raios X e microscopia de força atômica. Os dispositivos foram caracterizados eletricamente através de medidas de curvas de transistor e medidas a dois terminais. Os transistores eletrodepositados apresentaram propriedades dependentes das características da base metálica e do óxido emissor, com ganhos de corrente nas configurações base comum e emissor comum baseados no transporte de buracos através da base metálica. Os altos ganhos de corrente em base comum, aliados com informações obtidas pelas caracterizações morfológicas da base e das medidas elétricas, classificam nestes casos que os dispositivos apresentam um comportamento típico de transistor de base permeável. A investigação das propriedades magnéticas da base demonstrou que a corrente elétrica que atravessa os dispositivos é polarizada em spin, com ganho de corrente dependente da aplicação de campo magnético. Esta propriedade inclui o transistor eletrodepositado no grupo dos dispositivos spintrônicos.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Agrarias. Programa de Pós-graduação em Ciência dos Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256323.pdf: 4508922 bytes, checksum: 9073805d484c75a850d3a79c85b7015c (MD5) / The objective of this work was to develop and characterize films made from two natural polymers, chitosan and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). In order to promote an improvement in their properties, sorbitol was added as a plasticizer. The rheological properties of solution-forming films and blends were characterized. Moreover, the mechanical properties (tensile strength, Young's modulus and elasticity), thermal (through thermogravimetric analysis - TGA and differential scanning calorimetry - DSC), structural (difratometry by X-ray) and morphological (through scanning electron microscopy), as well as solubility, color, transparency and interaction with three liquids of different polarities were also studied. The chitosan solution, a low concentration (1.0%), presented a typical Newtonian behavior, while in higher concentrations (1.5% to 3.5%) the solution behaved as a non-Newtonian fluid. The HPMC solutions had a non-Newtonian behavior in all concentrations. The higher the proportion of HPMC in the samples the greater its solubility. The HPMC films had the highest transparency, greater brightness and greater luminosity. The other samples showed a slight yellowness in color, increasing the tone the higher the proportion of chitosan. The transmittance of the samples in the ultraviolet region (210nm) was lower than in the visible region (500nm), indicating that films made with this biopolymers have a good preventive ability against ultraviolet radiation. The chitosan films showed the highest averages for tensile strength and Young's modulus and the lowest for the maximum elongation. The glass transition temperature (Tg) of the chitosan films was 114,06oC, while in the HPMC films this value was 164,5oC. The chitosan and HPMC films had two thermal degradation stages, while the other samples had three stages of degradation. The micrographs of the samples showed up smooth, compact and without pores. In the films made from both biopolymers, the cross section showed some roughness, with the presence of tortuosity the larger the proportion of HPMC. The HPMC films reacted easily with water and formed a smaller contact angle than the angle formed by chitosan films. The opposite occurred with the diiodomethane (highly apolar liquid). With formamide (liquid with an intermediate polarity), measures of the contact angle were between the values found for water and the diiodomethane. The polar surface free energy (ãp) increased its value the larger the proportion of HPMC in the samples and surface free energy dispersive (apolar) (ãd) decreased its value the higher the proportion of HPMC in the samples. The adhesive work (W) of the chitosan films was lower when in contact with deionized water and higher when in contact with the diiodomethane. For formamide, the W has a similar behavior to the diiodometane. The chitosan films had four peaks of diffraction, confirming the presence of crystalline domains in its structure, while HPMC films had only two peaks of diffraction, being more amorphous. On the other hand, the films made from both biopolymers had a displacement of their diffraction angles and a change in the peaks intensity, which is indicative of a partial miscibility between the polymers.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260429.pdf: 4558965 bytes, checksum: 01bc21837e57ec94defc10dd9140b062 (MD5) / Neste trabalho, blendas preparadas a partir de acetato de celulose (AC) e poli (caprolactona triol) (PCL-T) com adição de diferentes quantidades de água (não solvente) (1,5 e 4,0%) foram estudados quanto às propriedades térmicas, morfológicas e avaliados em relação a sua permeabilidade para dois diferentes fármacos (ácido salicílico e naproxeno). A adição de PCL-T (plastificante) diminuiu a Tg (192,5 ºC para 112,6 ºC) e Tm (215,1 ºC para 128,5 ºC) dos filmes de AC/PCL-T densos (sem adição de água), mostrando um forte efeito plastificante. A superfície dos filmes de AC denso mostrou-se homogênea e sem porosidade. No entanto, com adição de 4% de água a estrutura tornou-se altamente porosa. A quantidade de poros formados pelo processo da adição de um não solvente aumentou o coeficiente de permeabilidade de 0,073 x 10-5 cm s-1(0% de água) para 3,130 x 10-5 cm s-1(4,0% de água) para o ácido salicílico. A adição do PCL-T aumentou este parâmetro de 0,073 x 10-5 cm s-1(0% de PCL-T) para 2,460 x 10-5 cm s-1(40% de PCL-T) na ausência de água. O naproxeno apresentou perfis de permeação similares aos do ácido salicílico. Quando aplicado o modelo de Higuchi, os coeficientes de correlação (R2) encontrados foram satisfatórios, sugerindo que o mecanismo de liberação é controlado principalmente por difusão. Aplicando a Lei das potências os valores de n encontrados sugerem um mecanismo anômalo ou não-Fickiano caracterizado pela sobreposição dos processos de difusão e erosão do filme. Os valores de permeação sugerem que a adição de água e PLC-T é uma importante ferramenta para se controlar a difusão de fármacos através de filmes de AC. In this work, blends prepared with cellulose acetate (CA) and poly (caprolactone triol) (PCL-T) with additions of different amounts water (non solvent) (0, 1.5 and 4.0%) were studied concerning its thermal and morphological properties and were evaluated in relation to its permeability for two different drugs (salicylic acid and naproxen). The addition of PCL-T (plasticizer) decreased the Tg from (192.5 ºC to 112.6 ºC) and Tm from (215.1 ºC to 128.5 ºC) to CA/PCL-T dense films (without water addition), showing a strong plasticizer effect. The surface of CA films was homogeneous and without porosity. However, with addition of 4.0% of water the structure became highly porous. The amount of pores formed in the process of non solvent addition increased the permeability coefficient from 0.073 x 10-5 cm s-1 (0% water) to 3.130 x 10-5 cm s-1 (4.0% water) The addition of PCL-T to the films increased this parameter from 0.073 x 10-5 cm s-1 (0% PCLT) to 2.460 x 10-5 (40% PCL-T) (dense CA films) for salicylic acid. The naproxen presented permeation profiles similar to salicylic acid. When the Higuchi equation was applied the correlation coefficients (R2) found was satisfactory, suggesting that the release mechanism is controlled mainly by diffusion. Applying the power law equation then values found suggested an anomalous or non Fickian mechanism characterized by the overlapping of the diffusion and erosion processes. The permeation values suggest that water and PCL-T addition are important factors in controlling drug diffusion through CA films.

Submitted by MAÍRA OLIVEIRA RESENDE null (maira.resende@hotmail.com) on 2017-04-18T12:02:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_CORRIGIDA-FINAL (2).pdf: 4558595 bytes, checksum: 8caec05aa372d60dfb2576f04343fb0b (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T12:37:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 resende_mo_me_araiq_par.pdf: 1248404 bytes, checksum: 3b0c0a72a0cb7d619a82160c0e4cf932 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T12:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resende_mo_me_araiq_par.pdf: 1248404 bytes, checksum: 3b0c0a72a0cb7d619a82160c0e4cf932 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / Filmes finos vítreos de calcogenetos (ChG) com adição de Ag são materiais atraentes, devido a suas importantes aplicações em óptica, optoeletrônica, química e biologia. Neste trabalho foi estudada a influência da adição de prata nas propriedades estruturais e dos fenômenos fotoinduzidos em filmes vítreos calcogenetos à base de sulfeto de arsênio. Os filmes foram depositados em lâminas de vidro pela técnica de dupla evaporação sob vácuo. Grande ênfase foi dada ao sistema Ag(x)-As40 S60 (x = 0, 15, 25, 50%). Os espectros de transmitância medidos por um espectrômetro UV/Vis/NIR, foram utilizados para a determinação de alguns parâmetros como o índice de refração utilizando o programa PARAV. Verificou-se a variação do índice de refração com a variação da concentração de enxofre e prata nos filmes. A borda de absorção dos filmes foi calculada a partir do PARAV, na qual observou-se que com o aumento da concentração de prata as energias das bordas de absorção dos filmes diminuem de 2,25 eV para 1,55 eV com 0 a 50 mol% de Ag, respectivamente. A estrutura molecular dos filmes foi elucidada por espectroscopia Raman, sugerindo que a adição de Ag à matriz vítrea induz a quebra de anéis de enxofre e de pontes dissulfeto favorecendo a criação de ligações Ag-S em unidades piramidais AgS3, bem como a formação de ligações As-As em moléculas As4S4. Os fenômenos fotoinduzidos foram estudados em função das composições dos filmes de acordo com a irradiação de um laser de estado sólido com comprimento de onda de 457 nm. Resultados sobre a variação dos índices de refração e dos coeficientes de absorção dos filmes antes e após a irradiação foram obtidos através dos espectros de transmitância, onde foi observado um aumento no índice de refração e uma diminuição da energia da borda de absorção o que caracteriza o fenômeno de fotoexpansão, devido a um aumento no volume da região irradiada, e fotoescurescimento, caracterizado por um deslocamento da borda de absorção para maiores comprimentos de onda. Sabendo que os filmes são fotossensíveis, foram gravadas redes de difração utilizando duas metodologias: com irradiação direta com um laser no estado sólido, na qual a amostra foi coberta por uma máscara e usando um espelho de Lloyd. A topografia das regiões expostas à irradiação laser foi analisada por Microscopia de Força atômica e Perfilometria, o que nos permitiu identificar a fotoexpansão nos filmes e constatar a formação das redes de difração. / Thin films based on chalcogenide glasses (ChG) with addition of Ag are attractive materials, due to its important applications in optics, optoelectronics, chemistry, and biology. In this work the influence of the addition of silver on the structural and photosensitive properties of arsenic sulfide based chalcogenide glass films was studied. Thin films were deposited on glass slides by co-evaporation technique under vacuum. A major emphasis was done on the Ag(x)-As40 S60 (x = 0, 15, 25, 50%) system. Optical transmission spectra, measured by using a UV/VIS/NIR spectrometer, were used to determine some parameters, such as the refractive index using the PARAV software. Changes in the refractive index were verified as a function of the concentration of sulfur and silver in the films. Optical band gaps of the films were calculated from the PARAV, in which it was observed that the increase of the silver concentration from 0 to 50 mol% of Ag shifts the band gap of the films from 2.25 eV to 1.55 eV. The molecular structure of the films was studied by Raman spectroscopy, suggesting that addition of Ag to the vitreous matrix induces the rupture of disulfide bonds into the sulfur rings favoring the creation of S-Ag bonds in AgS3 pyramidal units and the formation of As-As bonds in As4S4 molecules. The photoinduced phenomena were studied as a function of the compositions of the films using a solid state laser with wavelength of 457 nm. Changes in the refractive indices and in the absorption coefficients of the films, before and after irradiation, were obtained through the transmission spectra. It was observed an increasing of the refractive index and a reduction in the band gap energy. Such changes are characteristic of photoexpansion phenomenon, due to an increase in the volume of the irradiated region and photodarkening characterized by a red shift of the absorption edge. Based on the photosensitive properties of the films, diffraction gratings were recorded on the film surface using a mask over the sample and also by holographic method using a Lloyd mirror. After analysis of the topography of the films was possible to identify the the photoexpansion and to confirm the formation of the grating.

Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: José Humberto da Silva / Banca: Adriana de Oliveira Delgado / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Filme finos de AZO foram sintetizados sobre substratos de vidro utilizando um alvo de Zn-Al (5% at Al) com 99,999% de pureza através da técnica RF magnetron sputtering reativo a temperatura ambiente. As propriedades estruturais, elétricas, ópticas e morfológicas foram investigadas em função da variação da pressão de argônio no intervalo de 10 a 50 mTorr. As análises de DXR revelaram que os filmes obtidos são policristalinos come estrutura hexagonal wurtzita e orientação preferencial no plano (002). Além disso, mostrou que o aumento da pressão, reduziu os valores tensão e ocasionou o aumento da presença de vazios entre os grãos. Para todos os filmes finos obtidos as medidas de transmitância óptica apresentaram valores acima de 80% na região visível do espectro entre 500-700 nm. Já os valores de gap óptico decresceram de 3,68 para 3,55 eV com o aumento da pressão. O filme sintetizado a 10 mTorr apresentou os melhores resultados em termos de densidade de portadores e mobilidade elétrica, sendo os valores 2,68 x 10 cm-3/Vs, respectivamente / Abstract: Aluminum zinc oxide (AZO) thin films were synthesized on glass substrates by radiofrequency (RF) magnetron sputtering of a Zn-Al (5at% Al) target of 99.999% purity at ambient temperature. The structural, electrical, optical and morphological properties of the films were investigated as a function of the argon pressure, which was varied from 10 to 50 mTorr. X-ray diffraction (XRD) analyses revealed that the films obtained are polycrystalline with a hexagonal wurtzite structure with a preferential orientation in the (002) plane. In addition, it was show than an increase in pressure reduced the tension and produced an increase in the inter-grain spaces. For all of the films produced optical transmission was above 80% in the visible region (wavelength between 500 nm and 700 nm). As the system pressure was increased the optical gap fell from 3.68 to 3.55 eV. The film synthesized at 10 mTorr presented the best results in terms of the carrier density and electrical mobility, which were 2.68 x 10 cm-3 and 3.0 cm2/Vs, respectively / Mestre

Orientador: Valber de Albuquerque Pedrosa / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Ivana Cesarino / O "Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Neste trabalho foram estudadas a produção e caracterização de filmes finos poliméricos escovas sobre substrato de óxido de indio e estanho (ITO), a fim de se avaliar as propriedades estímulo-responsivas que levam às mudanças estruturais dos filmes. Para a caracterização das superfícies dos filmes foram utilizadas as técnicas de microscopia atômicac de varredura (MEV), energia dispersiva de raio-X (EDX) e microscopia de força atômica (AFM). A influência do pH e da força iônica foram avaliadas pelos métodos eletroquímicos e de ressonância plasmônica de superfície localizada (L-SPR). Os polímeros (Poli(ácido acrílico)-(PAA), Poli(2-vinil piridina)-(P2VP), Poli(2-dimetil amino etil metacrilato) (PDMAEMA) e a mistura de P2VP com PAA foram utilizados na construção dos filmes em escova. Os ensaios eletroquímicos revelaram uma dependência da conformação dos polímeros escovas com a variação da força iônica e pH, sendo que, P2VP e PDMAEMA tiveram melhor resposta em pH ácido, um vez que as cadeias poliméricas estavam estendidas e carregadas positivamente, permitindo a difusão da espécie redox carregada negativamente até a superfície do eletrodo. Contra intuitivamente, o polímero PAA também apresentou uma resposta amperométrica ótima em pH ácido, quando suas cadeias estavam neutras colapsadas sobre a superfície, esse fato curioso foi devido ao fato da espécie redox utilizada nos ensaios ser carregada negativamente, ocorrendo, portanto, repulsão eletrostática na configuração em que o PAA estava com suas cadeias estendidas e carregadas negativamente (pH básico). Os ensaios de L-SPR corroboraram com os obtidos por via eletroquímica. Também foi possível obter o valor da sensibilidade dos eletrodos frente a variação de pH, sendo que o sensor mais sensível foi o de P2VP, para cada unidade de pH o sensor deslocou 11 unidade de comprimento de onda. Foi possível a determinação dos regimes osmótico... / Abstract: This study describes the production and characterization of polymer brushes thin films build on indium tin oxide substrate (ITO) in order to study the stimuli-responsive properties that lead to structural changes of the films. To characterize the surfaces atomic microscopy, energy dispersive X-ray and atomic force microscopy techniques were used. The influence of pH and ionic strength were evaluated by electrochemical methods and localized surface plasmon resonance (L-SPR). The polymers ply (acrylic acid) - (PAA), poly (2-vinyl pyridine) - (P2VP), poly (2-dimethyl amino ethyl methacrylate) (PDMAEMA) and the mixture P2VP with PAA were used to construct the brush films. Electrochemical tests showed a dependence of the polymer brushes conformation with ionic strengh and pH. P2VP and PDMAEMA had better response at acidic pH, since the polymer chains were extended and positively charged, allowing the diffusion of the negatively charged redox species through the film to the electrode surface. Not intituitively, PAA polymer film also showed a better amperometric response in acid pH, when their chains were collapsed on the surface. This curious response was because the redox species used in the tests were charged negatively, occurring thus electrostatic repulsion between the PAA negatively streched chains (basic pH) and the negatively charged redox specie, thus leading to a major signal in acidic pH where the PAA brushes were neutral. The results obteined by electrochemistry were corroborated usign L-SPR assays. It was also possible to obtain the sensitivity value due to pH variation using L-SPR measurements. P2VP showed the highest sensibility: for each pH unit, 1 unitis wavelength were shifted. It was also determined the range of salt concentration related with the osmotic regime, unconventional osmotic regime and salted regime transitions for each electrode. The electrodes P2VP, PAA, PDMAEMA and P2VP/PAA were applied as glucose biosensor... / Mestre

Existe, por parte da comunidade industrial e científica, uma incessante procura por revestimentos protetores mais resistentes a ambientes cada vez mais agressivos, como aquele encontrado pelas ferramentas de injeção de alumínio. Uma das tendências que surge para aumentar a vida útil destas ferramentas é a de produzir filmes finos compostos por diversas camadas, cada qual tendo sua função especifica; um exemplo deste tipo de revestimento é aquele composto por camada de adesão, camada intermediária e camada de trabalho. Neste trabalho, foi proposto estudar a utilização do nitreto de titânio e alumínio (Ti,Al)N, tanto como camada intermediária quanto de trabalho, uma vez que este apresenta alta dureza, grande resistência ao desgaste e superior resistência à oxidação. Para a camada intermediária, foram depositados filmes finos tipo multicamadas (TixAl1-x)N/(TiyAly-1)N, (Ti,Al)N/TiN e (Ti,Al)N/AlN, com variação na estrutura cristalina e na espessura das camadas individuais, pois dependendo da quantidade de alumínio adicionado ao sistema, o (Ti,Al)N apresenta mudanças em algumas de suas propriedades, como estrutura cristalina, dureza e resistência mecânica. Os filmes finos monolíticos de (Ti,Al)N e suas multicamadas foram depositadas por magnetron sputtering reativo e caracterizados quanto ao crescimento cristalino, estequiometria, espessura das camadas individuais, dureza e módulo de elasticidade. Na segunda parte deste trabalho, a fim de avaliar a camada de trabalho, é apresentada uma nova técnica de caracterização in-situ, que avalia as reações químicas que ocorrem entre o alumínio e os materiais selecionados. Foram comparados entre si o aço AISI H13, os revestimentos nitreto de titânio, nitreto de cromo, e três diferentes composições de (Ti,Al)N, a fim de verificar qual material apresenta o comportamento mais inerte em contato ao alumínio a altas temperaturas. Para tanto, foram utilizadas as técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raios X (XRD).

O monitoramento das constantes ópticas, índice de refração e espessura óptica, durante a confecção de filmes finos, é essencial para desenvolvimento de suas aplicações em diversas áreas. No monitoramento da variação de espessura, métodos capacitivos são tradicionalmente usados, com acurácia de + 2μm, durante o processo de recobrimento por imersão (dip coating). Neste mesmo processo, nosso objetivo é estender o método de monitoração óptica, anteriormente consolidado com fluidos Newtonianos, para uma classe de não-Newtonianos - com vastas aplicações comerciais e industriais - que seguem lei de potência. Através desta, testamos a validade do modelo teórico correspondente e do método de monitoração óptica para esta classe. Utilizamos Carbopol e CMC (Carboxi Metil Celulose), substâncias que conhecidamente seguem lei de potências. Quanto aos parâmetros de processo, utilizamos diferentes concentrações em água e diferentes velocidades de retirada, e comparamos os resultados experimentais com as simulações do modelo teórico. Exceto no período transiente inicial, os fluidos não-Newtonianos utilizados, em todo o intervalo de concentrações e velocidades permitido pelas condições experimentais, comportaram-se de acordo com a lei de potência. Deste modo, estas substâncias podem ser caracterizadas por duas constantes da lei: “s”, a potência, e “k”, a constante reológica relacionada com a viscosidade. Quanto às diferentes concentrações, à velocidade constante, o escoamento apresentou duas regiões temporais distintas na variação de espessura. Uma inicial, predominam os maiores valores de “s”, típicos de concentrações menores. Na segunda região, como o termo temporal da equação decai com o inverso do tempo, predomina o fator multiplicativo que contém “k”. Para diferentes velocidades, à concentração fixa, os resultados não apresentaram variação significativa em suas constantes reológicas. As diferentes curvas, correspondentes às duas substâncias, devem-se a potências “s” diferentes. Com acurácia duas a três ordens de grandeza melhor que pelo método capacitivo (+ 0,007μm) e com centenas de amostragens por minuto - que atestam a reprodutibilidade do arranjo experimental computadorizado - a concordância obtida entre teoria e experimento demonstra a validade do modelo não-Newtoniano de lei do potência, assim como adequação do método de monitoração óptica para esta classe de fluidos. . Futuramente, o método poderá ser também estendido para fluidos da mesma classe que possuam índice de refração temporalmente variável e para outras classes de fluidos não- Newtonianos, assim como para filmes produzidos por processo de “spin coating” ou por deposição física a vapor (PDV) em vácuo.

Na presente Tese, foi investigado o efeito de tratamentos térmicos reativos nas propriedades físico-químicas e, em alguns casos, nas propriedades elétricas de filmes de SiO2 crescidos termicamente sobre carbeto de silício. Foram abordados os principais processos que visam melhorar as propriedades elétricas da interface SiO2/SiC: reoxidação em O2 e H2O (vapor d’água) e tratamentos térmicos em H2 e NO. Na etapa em que foi investigado o efeito da temperatura de reoxidação em estruturas SiO2/SiC, foram utilizadas técnicas de microscopia de força atômica e análise por reação nuclear, que nos permitiram concluir que uma reoxidação em O2 realizada a baixa temperatura reduz a rugosidade da interface, enquanto que uma reoxidação em alta temperatura aumenta a sua rugosidade, provavelmente aumentando os defeitos eletricamente ativos dessa estrutura. Na segunda etapa, investigamos a incorporação, distribuição em profundidade e dessorção de hidrogênio no sistema SiO2/SiC utilizando análises por reações nucleares. Observamos uma ligação química do hidrogênio muito mais forte com a estrutura SiO2/SiC e com SiC do que no caso do SiO2/Si e do Si. O efeito de tratamentos térmicos em atmosfera de NO e O2 feitos em diferentes seqüências também foi investigado. Através de análises por Espectroscopia de Fotoelétrons induzidos por Raios-X, análises com feixes de íons e curvas Capacitância-Voltagem, foi observada uma forte troca isotópica entre o oxigênio da fase gasosa e o oxigênio do filme dielétrico, além do benéfico efeito do nitrogênio nas propriedades elétricas da interface SiO2/SiC. As investigações da incorporação de vapor d’água nos filmes de SiO2 crescidos sobre SiC e sobre Si, feitas utilizando análises com feixes de íons, mostraram diferenças marcantes na interação da água com as duas estruturas. Houve maior incorporação de oxigênio no filme pré-existente de SiO2 sobre SiC do que em SiO2/Si, evidenciando uma maior concentração de defeitos nesses filmes sobre SiC. Hidrogênio também foi incorporado em maiores quantidades nas estruturas SiO2/SiC em regiões defeituosas do filme dielétrico e da interface SiO2/SiC. Esforços para relacionar as propriedades físico-químicas observadas com as propriedades elétricas das estruturas foram feitos ao longo de todo o trabalho. / In the present thesis the effects of reactive thermal treatments on the physicochemical and, in some cases, on the electrical properties of thermally grown SiO2 films on silicon carbide were investigated. We employed the most widely used thermal treatments to passivate electrically active defects present in the SiO2/SiC interface region, namely: reoxidations in O2 and H2O (water vapor) and thermal annealings in H2 and NO. In the investigation on the effects of reoxidation temperature in the SiO2/SiC structure, atomic force microscopy and nuclear reaction analysis were used, which allowed us to conclude that a lowtemperature reoxidation in O2 leads to a decrease of the SiC surface roughness, while a high-temperature reoxidation leads to an increase of the SiC surface roughness, probably also increasing the electrically active defects near this interface. Thermally induced hydrogen incorporation, depth distribution and loss were investigated using nuclear reaction analyses. Hydrogen is found to be much more strongly bound to SiO2/SiC and to SiC structures than to their Si counterparts. The effects of thermal treatments in NO and O2 atmospheres in different sequences were also investigated. X-ray photoelectron spectroscopy, ion beam analyses and capacitance-voltage characterization allowed us to observe a strong isotopic exchange between oxygen from the gas phase and oxygen from the film, besides the beneficial effect of nitrogen on the electrical properties of the SiO2/SiC interface.The incorporation of water vapor in SiO2 films thermally grown on SiC and on Si revealed remarkably differences in the water interaction with both structures. A higher incorporation of oxygen in SiO2 pre-existent films on SiC compared with SiO2 films on Si indicates a higher concentration of defects in SiO2 films on SiC. Hydrogen was also incorporated in higher amounts in SiO2/SiC structures, both in the interface and in defective regions of the SiO2 film. Efforts to relate the observed physico-chemical properties with the electrical properties of these structures were performed along the whole work.

O presente trabalho investiga a obtenção de filmes finos de calcopiritas do sistema Cu(In,Ga)(S,Se)2 com propriedades de interesse para utilização como camadas absorvedoras em células fotovoltaicas, através de um processo em duas etapas, utilizando a técnica de spin coating para deposição dos precursores. Para isso foram desenvolvidas quatro soluções precursoras com diferentes estequiometrias (rica e pobre em cobre, com e sem adição de gálio). Estas soluções foram então depositadas em substratos de vidro sodocálcico por spin coating e, em seguida, calcinadas a 390ºC por 4 minutos. As etapas de deposição e tratamento térmico foram repetidas três vezes para cada amostra. Obtém-se então um filme de óxidos amorfos dos metais adicionados. Após a tratamento térmico, as amostras foram submetidas a diferentes processos de sulfurização e/ou selenização, utilizando diferentes temperaturas (25 a 550°C, 500 a 550°C, 450°C) e fontes de enxofre e selênio (S e Se). Algumas amostras sofreram ainda um processo de redução do filme depositado antes do seu tratamento em atmosfera de enxofre e/ou selênio. Por difração de raios X, determinou-se que após os tratamentos todas as amostras apresentaram estruturas calcopiríticas do sistema Cu(In,Ga)(S,Se)2 de diferentes composições, além de fases secundárias em menor quantidade, variando de acordo com a estequiometria da solução precursora e do tratamento utilizado. Entre as amostras ricas em cobre, as tratadas previamente em atmosfera redutora e as tratadas entre 500 e 550°C mostraram uma maior densificação do filme, além um maior tamanho de grão. Dentre as amostras deficientes em cobre, as amostras que sofreram tratamento de selenizaçao e sulfurizaçao apresentaram maior tamanho de grão. Com as amostras preparadas foram obtidos band gaps entre 1,18 e 1,67eV, utilizando para isso o sistema pentanário Cu(In,Ga)(S,Se)2. / This work investigates the development of thin films of the chalcopyritic system Cu(In,Ga)(S,Se)2 with properties of interest for use as absorber layers in photovoltaic cells, through a two-stage process, using the spin coating technique to deposit the precursors. For that, four precursor solutions with different stoichiometries (copper-rich and poor, with and without the addition of gallium) were developed. These solutions were then deposited on soda-lime glass substrates by spin coating, and then calcined at 390ºC for 4 minutes. The deposition and calcination stages were repeated three times for each sample. After these stages, amorphous oxide thin films were obtained. After therma treatment, the samples were subjected to various sulfurization and/or selenization processes, using different temperatures (25 to 550°C, 500 to 550°C) and sources of sulfur and selenium (S and Se). Some samples were also exposed to a reduction process prior to the treatment in atmosphere of sulfur and / or selenium. By X-ray diffraction, it was determined that, after the treatment, all samples showed chalcopyritic structures of the system Cu(In,Ga)(S,S)2 with different compositions, in addition to secondary phases in small amounts, varying with the stoichiometry of the precursor solutions and the treatment. Among the copper-rich samples, the ones that were reduced and then treated between 500 and 550 ° C showed greater densification of the film, plus a larger size of grain. Among the copper-poor samples, the ones that suffered treatment of selenization and sulfurization had greater grain size. With the prepared samples were obtained band gaps between 1.18 and 1.67 eV, using the pentanary system Cu(In,Ga)(S,S)2.