Orientador: Michael Moore Collver / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T17:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assumpcao_RobertodeToledo_M.pdf: 1235618 bytes, checksum: d5705a3bce21d7f1fbc4df213f8cae0b (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: A variação da condutividade elétrica de um filme fino metálico, quando este apresenta um gradiente de concentração de impurezas, é obtida numericamente. Utilizamos o tratamento de Fuchs-Sondheimer, que consiste em resolver a equação de Boltzmann com condições de contorno determinadas pelas limitações geométricas impostas pelas superfícies ao movimento dos elétrons. O efeito das impurezas (presentes no filme devido a um processo de difusão) é incluído diretamente na equação de Boltzmann através de um tempo de relaxação variável, que depende da concentração local das impurezas / Abstract: The change of thin metallic film electrical conductivity with a impurity concentration gradient is numerically obtained. We use the Fuchs-Sondheimer approach to solve the Boatsmann equation, introducing boundary conditions imposed by the external surfaces. The effect of impurities, wich diffuse into the film from it's surface, is included directly in Boatsmann equation trough a variable relaxation time, that depends on the local impurity concentration / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Zoraide P. Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T22:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_JoaoCarlosSilos_M.pdf: 22587275 bytes, checksum: a8c2e85021cc6bcc26d1474bc93307a5 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: O presente trabalho desenvolve todo procedimento a ser seguido para a confecção de espelhos para laser de CO2 de baixa potência. O material utilizado como substrato é o Germânio. Os filmes finos evaporados neste substrato para obtenção das propriedades óticas (Reflexão e Transmissão) imposta pelo Laser projetado foram Sulfeto de Zinco (dielétrico) e Alumínio (metálico). Na parte de orientação de monocristais é desenvolvido uma técnica de agilização do método de Laue de retrocesso, através da utilização de microcomputador / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Ivan Chambouleyron / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tolosa_FabioEnriqueFajardo_D.pdf: 3143657 bytes, checksum: 682fad4709e469a0b59d9a350223f147 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um estudo dos efeitos da incorporação de In, Ga e AI nas propriedades optoeletrônicas dos filmes de germânio amorfo hidrogenado (a-Ge:H). Os filmes dopados de a-Ge:H foram preparados pelo co-sputtering de pequenas quantidades das espécies dopantes (In, Ga ou AI) com um alvo cristalino de Ge, numa atmosfera de Ar+H2. A incorporação dos dopantes foi determinada pelas técnicas de Rutherford backscattering (In) e particle induced x-ray emission (Ga e AI). Da análise destes resultados foi estimado o valor do sputtering yield (Y) para In e Ga, para íons de Ar de ~ 600 eV, encontrando-se YIn ~ 2.4 átomos/íon e YGa ~ 1.6 átomos/íon. As diferentes séries de filmes foram caracterizadas por medidas de: transmissão óptica no UV-VIS, absorção no infravermelho, photothermal deflection spectroscopy (PDS), condutividade no escuro em função da temperatura, sinal de termopotência e espectroscopia Raman. Para os três tipos de dopantes encontrou-se um aumento na energia de ativação (Ea) da condutividade no escuro (de ~ 0.43 a ~ 0.55 eV) para pequenas concentrações, assim como uma contínua diminuição da condutividade à temperatura ambiente (sRT) [de ~ 5x10-5 a ~ 3x10-7 (W.cm)-1]. Estes dados indicam o deslocamento do nível de Fermi para o meio do gap, e a compensação por impurezas dos filmes de a-Ge:H não intencionalmente dopados (que são tipo-n). Altas concentrações de In, Ga ou AI produzem um decréscimo de Ea e um incremento de sRT, mostrando que o nível de Fermi continuou deslocando-se na direção da borda da banda de valência. Nestes casos o sinal de termopotência indica uma mudança de condução do tipo-n para o tipo-p. Relativo à desordem topológica no material dopado, foi encontrado que a cauda de Urbach permanece estável para baixas concentrações (~ 65 meV) incrementando-se para concentrações médias e altas até ~ 160 meV. As variações na energia da cauda de Urbach são uma conseqüência do incremento da desordem produzida pela incorporação dos átomos dopantes. Os resultados mostram que átomos substitucionais de In, Ga ou AI produzem um efeito de dopagem tipo-p na rede do a-Ge:H, com a criação de estados eletrônicos de caráter aceitador no pseudo-gap. Para altas concentrações foram observadas algumas diferenças na estrutura e processos de transporte, dependendo do tipo de impureza. Finalmente, são apresentados resultados da característica corrente-voltagem de interfaces de metal/a-Ge:H com propriedades retificantes. O melhor material para fazer- se a camada ativa destes contatos são os filmes de a-Ge:H compensados, já que possuem melhores propriedades eletrônicas que os filmes não intencionalmente dopados / Abstract: In this work a study of the effects of In, Ga and AI incorporation in the structural and optoelectronic properties of a-Ge:H films is presented. The doped a-Ge:H films were prepared by co-sputtering minute amounts of the dopant species (In, Ga or AI) with a c-Ge target in Ar+H2 atmosphere. The dopant incorporation in the films was determined by Rutherford backscattering (In) and particle induced X-ray emission (Ga and AI). From the analysis of these results the sputtering yield values for In and Ga were estimated, found Yln ~ 2.4 atoms/ion and YGa ~ 1.6 atoms/ion for ~ 600 eV Ar ions. The different series of films were characterized by measurements of: optical transmission in the UV-VIS, absorption in the infrared, photothermal deflection spectroscopy (PDS), dark conductivity versus temperature, thermopower signal and Raman spectroscopy. For the three dopants the activation energy (Ea) of the dark conductivity is found to increase (from ~ 0.43 to ~ 0.55 eV) at small dopant concentrations, and a concomitant decrease of the room-temperature dark conductivity sRT [from ~ 5x10-5 to ~ 3x10-7 (W>.cm)-l] is measured. These data indicate a Fermi level shift towards mid-gap, the impurities compensating the non-intentionally doped a-Ge:H (n-type) films. Higher concentrations of In, Ga or AI produce a decrease of Ea and an increase of sRT, indicating that the Fermi energy is further shifting towards the valence band edge. Thermopower measurements indicate a change from n- to p-type conduction. Concerning the topological disorder in the doped material, it has been found that the Urbach tail energy stays around 65 meV for low concentrations, increasing for medium and higher concentrations up to 160 meV. These changes in Urbach tail energy are the consequence of an increased disorder produced by incorporation of dopant atoms. The results show that substitutional In, Ga or AI atoms produce, in the a-Ge:H network, na active p-type doping effect with the creation of acceptor-like electron states in the pseudo-gap. For higher concentrations were observed differences in the structure and process of transport depending on the kind of impurity. Finally, results of the current-voltage characteristic of metal/a-Ge:H interfaces with rectifying properties are presented. The a-Ge:H compensated films are the best material for the active layer of these contacts, due to better electronic properties that the non intentionally doped films / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Zoraide P. Arguello, Germano Braga Rego / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bicalho_HamiltonAraujo_M.pdf: 1387425 bytes, checksum: fe075ddf9f86cefbac9c85d1651f51d5 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Vitor Baranauskas, Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcocer_JuanCarlosAlvarado_M.pdf: 7913709 bytes, checksum: d9e12a9217fdfd7928a32dc7215812c2 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: o diamante possui um conjunto único de propriedades desejáveis para uma grande variedade de aplicações na eletrônica, áptica, química, mecânica, etc.O potencial de aplicações possíveis do diamante tem aumentado consideravelmente devido ao desenvolvimento de técnicas para a síntese de filmes cristalinos de diamante a baixas pressões a partir de misturas de gases com metano, acetileno, e outros hidrocarbonetos. Para poder atingir toda a potencialidade do diamante é preciso entre outras coisas, obter o crescimento dos cristais de diamante sobre diferentes tipos de substrato de uma maneira economicamente viável. Este trabalho resume nossos resultados experimentais no crescimento de filmes de diamante sobre substratos de safira, empregando comparativamente como fonte de carbono tanto o metano quanto misturas de etanol e acetona. A técnica de crescimento utilizada foi o método da deposição química a partir da fase de vapor assistida por filamento quente(HFCVD). Foram encontradas condições de crescimento de filmes de diamante sobre safira, pressão de 100 a 120 Torr, temperatura do substrato de 500 a 650°C e fluxo do gás reagente entre 150 e 200 cm3/min, obtendo-se filmes de diversas morfologias. Os filmes foram caracterizados quanto à morfologia da superfície pela Microscopia de Força atômica e quanto à sua natureza química pela espectroscopia Ramano / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Nesta tese foi explorado o controle de arquitetura molecular pelo uso das técnicas de Langmuir-Blodgett (LB) e automontagem (LBL) para produzir filmes nanoestruturados de azopolímeros e azocorantes de baixa massa molecular. A primeira contribuição foi a síntese química de azopolímeros, nos quais os grupos azo são ligados covalentemente a uma cadeia polimérica. Para produção de filmes LBL, que requer compostos solúveis em água, fez-se a sulfonação do PAZO (poli(p-azofenileno)) resultando no PAZOS (poli(p-azofenileno sulfonado)). Este azopolímero conjugado apresentou luminescência em solução, confirmando cálculos teóricos, mas não em filmes LBL com poli(alilamina) (PAH). Os filmes LBL são condutores elétricos quando dopados com iodo e têm propriedades de birrefringência opticamente induzida. A fotoindução da birrefringência com laser linearmente polarizado foi muito lenta, com tempos consideravelmente maiores que em outros filmes LBL, devido não só às interações eletrostáticas, mas também à rigidez da cadeia conjugada. Outro polímero sintetizado foi o DR19CL-IPDI, que é solúvel em clorofórmio e foi utilizado para fabricação de filmes de Langmuir e LB. Os filmes LB só puderam ser produzidos utilizando a estratégia de co-espalhamento com estearato de cádmio (CdSt). Os experimentos de birrefringência opticamente induzida indicaram que os filmes LB de DR19CL-IPDI/CdSt têm maior birrefringência que os outros azopolímeros derivados de poliuretanos, pois o seu máximo de absorbância coincide com o comprimento de onda do laser de escrita. Por outro lado, a birrefringência residual, após desligamento do laser, foi menor que em sistemas similares porque a relaxação do azocromóforo é facilitada devido a este polímero possuir menor temperatura de transição vítrea. Ainda com filmes de Langmuir, utilizamos a espectroscopia de UV-VI in situ para analisar os filmes de HPDR13 (poli 4\'-2-(metacriloiloxi)etiletilamino -2-cloro- 4-nitroazobenzeno)). Em acordo com as isotermas de pressão de superfície, os resultados indicaram que com maiores temperaturas de subfase, as cadeias de HPDR 13 ganham flexibilidade e são mais bem empacotadas, ocupando menor área por molécula. A importância do controle da arquitetura molecular foi demonstrada no estudo da birrefringência fotoinduzida e formação de grades de relevo de superfície (SRG) nos filmes LBL de azocorantes com quitosana e em filmes do azopolímero PS119 com dendrímeros DAB (Polipropilenimina). Os filmes LBL de quitosana com o corante SunsetYellow (SY) possuem birrefringência espontânea devida a uma organização molecular proveniente da técnica de automontagem. Para os filmes Ponceau S (PS), a birrefringência pode ser fotoinduzida e a dinâmica depende do pH utilizado na fabricação do filme, devido a alterações nas interações intermoleculares. A estrutura interna do filme LBL de dendrímero DAB teve grande efeito na adsorção de PS119, que aumentou com a geração, de 1 para 5. A maior adsorção do dendrímero G5 foi atribuída ao maior número de sítios ionizados para interagir com os azocromóforos do PS119. Entretanto, a birrefringência fotoinduzida foi maior para os filmes LBL com dendrímeros de menor geração, pois os filmes de geração maior apresentam maior interpenetração entre as camadas. Esta restringe a mobilidade dos cromóforos, gerando menor birrefringência. Esta explicação foi corroborada pela observação de maiores amplitudes das SRG, 31 nm e 5nm, para filmes de 35 bicamadas de PS119/DAB G1 e PS119/DAB G5, respectivamente. Estas grades foram formadas por transporte de massa causado por efeitos fotônicos, sendo observadas só para luz com polarização p e não s / In this thesis we exploit the control of molecular architecture provided by the Langmuir-Blodgett (LB) and layer-by-layer (LBL) techniques to produce nanostructured films from azobenzene-containing materials, azopolymers and low molecular weight azodyes. The first contribution was associated with the chemical synthesis of azopolymers, in which azochromophores were attached to polymer chains. For LBL film fabrication, which requires water-soluble materials, the sulfonation of the polymer PAZO (poly(p-azophenylene)) led to PAZOS (sulphonated poly(p-azophenylene)) This conjugated azopolymer was luminescent in solution, confirming theoretical predictions, but not in LBL films when alternated with poly(allylamine hydrochloride) (PAH). The latter LBL films displayed electric conductivity when doped with iodine and were also amenable to photoinduced birefringence. The writing of information with a linearly polarized laser was very slow, with writing times considerably longer than for other LBL films due not only to the electrostatic interactions in the film but also to the rigidity of the conjugated chain. The other polymer synthesized and characterized here was DR19CL-IPDI, which is soluble in organic solvents and was used to fabricate Langmuir and LB films. The LB films could only be produced by employing the strategy of co-spreading with an amphiphile, in this case DR19CL-IPDI mixed with cadmium stearate (CdSt). Experiments with photoinduced birefringence in the LB films of DR19CL-IPDI/CdSt indicated higher birefringence than in other polyurethane-based azopolymers because the laser wavelength almost coincides with the wavelength for maximum absorbance. On the other hand, the residual birefringence - after the writing laser was switched off - was smaller than in those similar systems because azochromophore relaxation is facilitated in DR19CL-IPDI due to its lower glass transition temperature. Still with regard to Langmuir films, we have introduced the in situ UV-VIS. spectroscopy technique to analyze films of HPDR13 (poly 4 ’-2-(methacryloyloxy)ethylethylamino -2-chloro-4-nitroazobenzene). Consistent with the pressure-area isotherms, the results from this spectroscopy indicated that at higher subphase temperatures the HPDR13 chains gain flexibility and the molecules can be packed in a more condensed manner, leading to a smaller occupied area per molecule. The importance of molecular architecture control was demonstrated in the study of photoinduced birefringence and formation of surface-relief gratings in LBL films consisting of azodyes alternated with chitosan, and the azopolymer PS119 alternated with DAB (polypropylenimine) dendrimers. In the chitosan LBL films, those containing the azodye Sunset Yellow (SY) exhibited spontaneous birefringence owing to the anisotropy in molecular organization imparted by the LBL technique. For Ponceau S (PS) films, birefringence could be photoinduced with the dynamics of writing depending on the solution pH employed for film fabrication, owing to changes in the intermolecular interactions. The internal structure of LBL films from DAB dendrimers had a large effect on the adsorption of PS119, which increased with the generation, from 1 to 5. The more effective adsorption for G5 dendrimer was due to a larger number of ionized sites for interacting with the azochromophores of PS119. In contrast, the photoinduced birefringence was higher for LBL films of the low generation G1 dendrimer, which was explained by the stronger interpenetration between adjacent layers in the higher generation dendrimers. In LBL films from PS119/DAB G5, this interpenetration restricts the chromophore mobility, leading to a smaller birefringence. Consistent with this explanation, higher amplitudes were obtained for 35-bilayer films of PS119/DAB G1 (31 nm) in comparison with films from PS119/DAB G5 (5 nm). These gratings were formed with mass transport arising from a light-driven mechanism, as photoinscription was only successful with p-polarized light and not with s-polarized light

Orientador: Luíz Vicente de Andrade Scalvi / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Joelma Perez / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Banca: Luiz Henrique Dall'Antonia / Resumo: Os semicondutores BiVO4 e NiO vem sendo bastante estudados nos últimos anos para aplicação em fotoeletrocálise, mais especificamente na degradação de poluentes orgânicos em meio aquoso, implicando em sustentabilidade ambiental. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos na forma de filmes finos pelas técnicas: Síntese de Combustão em Solução e Co-precipatação, combinadas ao processo de deposição via molhamento (dip-coating). A composição, microestrutura e morfologia dos filmes foram avaliadas por TG-DTA, DTX e MEV. Os resultados de TG-DTA e DRX permitiram verificar a temperatura de formação das classes desejadas, 287ºC para o BiVO4 e 305ºC NiO. Imagens MEV mostram que os filmes são compostos por partículas de formato aproximadamente eférico, com boa dispersão sobre o suporte. Espectros UV-VIS mostraram que filmes de BiVO4 absorvem na região do visível com bandgap da ordem de 2,5 eV, e filmes de NiO absorvem no ultravioleta no ultravioleta com bandgap da ordem de 3,0 eV. A caracterização elétrica, trouxe resultados surpreendentes, particularmente no filme de NiO, onde iluminação com luz de energia acima do gap aumentou a resistividade do material, o que está ligado a variâncias de Ni2+. A caracterização eletroquímica, realizada por voltametria cíclica e cronoamperometria, mostrou que ambos os filmes respondem à excitação à excitação com luz de determinado comprimento de onda, além de apresentar estabilidade na corrente fotogerada. Ambos os filmes se mostraram eletroativos frente à reação de degradação do azul de metileno, sendo que na presença de luz ocorre a maior degradação. Um eletrodo com heterojunção p-n foi confeccionado utilizando estes dois materiais. O eletrodo FTO/p-NiO/n-BiVO4 apresentou excelente desempenho frente à degradação do azul de metileno, em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The semiconductor BiVO4 and NiO have been extensively studied in recent years for the photoelectrocatalysis application, more specifically in the organics polluants degradation in aqueous solution, which leads to sustainability environment. In this work, these materials were obtained in the form of thin films by Solution Combustion Systhesis and co-precipitation techniques, combinee with the dip-coating deposition process. The composition, microstructure and morphology of these films was evaluated by TG-DTA, XRD and SEM. TG-DTA and XRD results were important to verify the temperature of the desired phase formation, which tuned out as 287ºC and 305ºC for the BiVO4 and NiO, respectively. SEM images show that the films consist of spherical particles with good dispersion on the support . UV-VIS Spectroscopy, have shown that BiVO4 thin film absorbs in the viable region with bandage energy of about 2.5 eV, whereas the NiO thin film absorbs in the ultraviolet region with bandagap energy about 3.0 eV. The electrical characterization has shown striking results, particularly on the NiO film, where irradiation with above bandgap light leads to a resistivity increase, which was related to the presence of Ni2+ vacancies. The electrochemical characterization, carried out by cyclic voltammetry and chronoamperometry, has shown that both the films respond to excitation with light of specific wavelength and provides stability in the photocurrent. Both the films are electroactive in the methylene blue dedradation reaction and that the greatest degradation takes place in the presence of light. A p-n heterojunction electrode was made using these two materials. The FTO/p-NiO/n-BiVO4, electrode showed excellent performance in the methylene blue degradation in different electrolytes under visible and UV light ilumination. The percentages of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Clarissa de Almeida Olivati / Banca: Maria Luz Rodríguez Méndez / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Henrique de Santana / Banca: Fernando Josepetti Fonseca / Resumo: A detecção de substâncias em sistemas liquidos diluídos é um desafio para diversas áreas, seja para o diagnóstico de doenças ou para identificação de substâncias nocivas, drogas ou moléculas de interesse. A língua eletrônica, neste caso, sensores baseados em filmes finos (material quimiosssensível) e espectroscopia de impedância, oferece um grande potencial para detecções ultrassensíveis, assim como a técnica SERS. Nesta tese foi estudada a influência da arquitetura molecular dos filmes finos que compõem os sensores (língua eletrônica) na detecção de um analito alvo, a dopamina. Três diferentes moléculas foram utilizadas como material quimiossensível: dois derivados de perileno tetracarboxílico diimido (PTCD-COOH e PTCD-NH2) e uma ftalocianina metálica (FePc). A técnica SERS foi utilizada para investigar a interação entre a dopamina e o filme fino, por sua alta sensibilidade e especificidade molecular. Para isso foram fabricados filmes finos utilizando diferentes técnicas de processamento: PVD, LbL, LB. Esses filmes foram caracterizados por diferentes técnicas, com as quais se pode identificar a obtenção das diferentes arquiteturas moleculares. Esses filmes foram aplicados na detecção de dopamina utilizando espectroscopia de impedância e os resultados confirmaram que o desempenho das unidades sensoriais formadas por tais filmes é influenciado pela arquitetura molecular do filme. O melhor desempenho foi observado para a FePc processada na forma de filme LB. As análises de SERS identificaram a interação entre FePc e dopamina e confirmaram que a melhor arquitetura molecular para tal interação é a obtida no filme LB / Abstract: The detection of substances in liquid diluted systems is a challenge to variuos areas, either for disease diagnosis or to identify hazardous substances, drugs or molecules of internet. The electronic tongue, in this case, sensors based on thin films (chemo-sensitive material) and impedance spectroscopy offers great potential for ultra-sensitive detections as well as the SERS technique. In this thesis it was studied the influence of the molecular architecture of the thin films that comprise the sensors (electronic tongue) in the detection of a target analyte, the dopamine. Three different molecules were used as chemo-sensitive materials: two perylene tetracarboxylic diimide derivatives (PTCD-COOH and PTCD-NH2) and a metal phthalocyanine (FePc). SERS technique was used to investigate the interaction between dopamine and thin film due to its great sensitivity and molecular specificity. For that, thin films were fabricated using different processing techniques: PVD, LbL and LB. These films were characterized by different techniques, and with that it could be identified the different molecular architectures obtained. These films were used for dapamine detection using impedance spectroscopy and the results confirmed that the sensing units performance is influenced by the molecular architecture. The best performance was observed for the FePc processed in the form of LB film. The SERS analysis identified the interaction between dopamine and FePc and confirmed that the best architecture to promete the molecular interaction is obtained in the LB film / Doutor

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Coorientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Wido Herwig Schreiner / Banca: Francisco Eduardo Contijo Guimarães / Banca: Antonio Ricardo Zanata / Resumo: A busca por um melhor entendimento da inter-relação entre os parâmetros envolvidos no processo de crescimento de filmes de dióxido de titânio (Tio2) e as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas resultantes foi a principal motivação deste trabalho. Para isso, filmes Ti)2 foram crescidos usando a técnica de RF magnetron sputtering em diferentes condições. Um primeiro conjunto de filmes de Ti)2 não dopados foi depositado com fluxo contínuo de O2. Em outro conjunto, utilizou-se sistemáticas interrupções no fluxo de O2 durante a deposição. O último grupo de amostras foi depositado usando fluxo contínuo O2 e dopagem com Mn. Os filmes do primeiro grupo apresentaram morfologia colunar com estrutura majoritariamente anatase e com gap óptico de ~3,3 eV, independente da temperatura dos substratos (450ºC e 600ºC) e da razão Ar/O2 utilizada. A diminuição do fluxo de O2 provocou um aumento da absorção sub-gap que foi associada a um aumento dos defeitos eletrônicos no material. Um tratamento térmico em vácuo a 800ºC, realizado sobre filmes de TiO2 puros, revelou um aumento da fração rutila e da absorção óptica, o que também foi associado a um aumento da concentração de defeitos eletrônicos. A análise dos filmes onde o fluxo de oxigênio foi sistematicamente interrompido durante a deposição mostrou que o aumento no número de interrupções não interferiu significativamente na morfologia colunar dos filmes, mas produziu um considerável aumento na fração rutila dos filmes, bem como um aumento na absorção óptica sub-gap. O aumento na absorção na região do visível e infravermelho próximo foi atribuído a um aumento na concentração de defeitos que, de acordo com cálculos baseados na teoria do funcional da densidade, estão relacionados a estados de energia provenientes de vacâncias de oxigênio. Os filmes de TiO2 dopados com diferentes concentrações de Mn pertencentes ao terceiro grupo também / Abstract: The search for a better understanding of the interrelation between the parameters involved in the process of film growth and the resulting structural, electronic and magnetic properties was the main motivation of this work. To the purpose, TiO2 films were grown by RF magnetron sputtering technique in different conditions. In a first set, TiO2 films were deposited with continuous O2 flow. In another set, systematic interruptions in the O2 flow were performed during the deposition. The last group of samples was deposited using a continuous O2 flow and Mn doping. A detailed analysis of the first group showed that these films exhibit columnar morphology with mainly anatase structure and optical gap of ~3.3eV, independent of the substrate temperature (450ºC and 600ºC) and the ratio used. THe decrease in O2 flux caused an increase in the sug gap absorption which associated with the increase in electronic defects of the material. Anneling in vacuum at 800ºC performed on pure TiO2 films showed an increase in the rutilo fraction, a red shift of the optical absorption edge, and an increase of the sub gap absorption associated with the increase of the electronic defects. The analysis of the films were the O2 flow was systematically interrupted during the deposition showed that the increase in the number of interruptions did not interfere significantly in the columnar morphology, but produced a significant increase in the fraction of rutile and brookite as well as an increase in sub-gap absorption. The increase in absorption in the visible and near infrared was attributable to an increase in the concentration of defects that, according to calculations based on the density functional theory, should be related to energy states provides by O vacancies. The Mn doped films also present a compact columnar morphology and a strong and systematic favoring of the rutile... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Steven Frederick Durant / Banca: Antonio Riul Júnior / Banca: Rogério Valentim Gelamo / Resumo: Neste trabalho, filmes finos amorfos de carbono hidrogenado também contendo bromo foram produzidos por duas técnicas: Deposição e Implantação iônica por Imersão em Plasma (DIII). As deposições foram feitas em plasmas alimentados com diferentes proporções de bromofórmico (CHBr3) e acetileno (C2H2), variando também o tempo de deposição, a potência de radiofrequencia aplicada e a pressão dentro do reator. Para medição de espessura e rugosidade, e molhabilidade, filmes depositados em substratos de vidro foram analisados por perfilometria e geniometria (medidas de ângulo de contato), respectivamente. A estrutura e composição química dos filmes foram examinadas por Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho (IRRAS) e Espectroscopia de Raios X (XPS) em amostras depositadas em aço inoxidável polido. Para obter espectros de trasmitância no Ultravioleta-visível e infravermelho-próximo, filmes foram depositados em substratos de quartzo. A partir destes espectros e das espessuras dos filmes, propriedades ópticas como o índice de refração, coeficiente de absorção e gap óptico dos materiais foram calculados. Taxas de deposição dos filmes contendo bromo foram tipicamente no itervalo de 33 a 108 nm.min-1 pelo processo de PECVD, e de 13 a 56 nm.min-1 pelo processo de DIIIP. Rugosidades entre 24 e 37 nm foram observadas em ambos os métodos. As medidas de ângulo de contato revelaram que os filmes bromados são hidrofólicos. Espectros IRRAS revelaram a presença de grupos contendo bromo em 1430-1410 com-1 devido à deformação angular de grupos CH2-Br e CH3-BR, e em 1210 cm-1 também referente à deformação angular de CH2-Br nos filmes produzidos com bromofórmio na alimentação do reator. As análises de XPS comprovaram a incorporação de bromo nos filmes em até... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, amorphous hydrogenated carbon this films also containing were produced by two techiniques: Plasma Enhanceb Chemical Vapor Deposition (PECVD) and Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition(PIIID). Deposition were realized in plasmas fed with different proportions of bromoform (CHBr3) and acetylene (C2H2), the parameters deposition time, applied radio frequency power, and reactor pressure were also varied. The film thickness and thickness and roughness, and wettability were measured, for films deposited onto glass substrates using perfilometry and goniometry (contact-angle measurements), respectvely. infrared Reflections-Absorption Spectroscopy (IRRAS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) were employed to study the chemical structure and composition of films deposited onto polished stainless-steel substrates. Transmission ultraviolet-visible-near infrared spectroscopy (UVS) was used to characterized films deposited onto quartz substrates. From the UVS spectra and film thicknesses, optical properties such as refractive index, absorption coefficient and optical gap were calculated. Bromine-containing film deposition rates ranged from 33 to nm.min-1 for PECVD, and from 13 to nm.min-1 for PIIID. Roughnesses of between 24 e 37 nm were observed for both techniques. Contact angle measurement revealed that brominated films are hydrofobic. Characteritic absorptions owing to the presence in the films of bromine-containing groups at 1430-1410 cm-1 due to asymmetric bending of CH2-Br e CH3-Br groups, and at 1210 cm-1 also due to asymmetric bending of CH2-Br were observed in IRRAS spectra of the brominated films. As confirmed by XPS analyses, bromine was incorporated at up to 43% at in films deposited in CHBr3 plasmas. The refractive index decreased from 2.38 for plasma-polymerized C2H2 film... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre