BATISTA JÚNIOR, Francisco Florêncio. Propriedades de Transportes em Fios e Poços quânticos. 2009. 73 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Curso de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-02-12T13:23:49Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-02-28T21:37:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-28T21:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) Previous issue date: 2009 / Semiconductor materials are responsible for the large development in electronic industry, what made it possible the creation of new devices. The heterostructures gave a large impulse to the solid-state physics. Semiconductors study is nowadays concentrated in the low-dimensional systems, as quantum wells, quantum wires, quantum dots and quantum rings. In this work, we investigate the transport properties of heterostructured quantum wires of double barrier. We begin with calculation of radial confinement energy in a quantum wire InAs/InP of double barrier. We use a cylindrical model of wire with gradual and abrupt interfaces. Transmission coefficients are calculated. We study its behavior varying barriers width,distance between them and the wire radius. In the future, we will use these results to calculate electric current through the device. We also investigate transport properties of bidimensional systems with self-energy potential. We use heterostructures of Si/SiO2 and Si/HfO2. We solve Poisson’s equation with " depending on z, expanding the potential in a Fourier-Bessel series, finding the image potential of the barriers. We calculate the electric current through this potential in function of the applied voltage, varying temperature and the distance between the barriers. We also consider gradual interfaces for the simple barrier case. / Materiais semicondutores são os principais responsáveis pelo grande crescimento da indústria eletrônica e pelo surgimento de novas tecnologias. A criação de heteroestruturas possibilitou um grande impulso à física do estado sólido. Atualmente, o estudo de semicondutores está concentrado em sistemas de dimensionalidade reduzida, como os poços, fios, pontos e aneis quânticos. Neste trabalho, investigamos as propriedades de transporte em fios quânticos heteroestruturados de barreira dupla e em sistemas bidimensionais de barreira simples e dupla. Iniciamos com o cálculo da energia do confinamento radial no fio quântico InAs/InP de barreira dupla. Usamos um modelo de fio cilíndrico com e sem interfaces graduais. Calculamos as transmissões através das barreiras e estudamos o comportamento das mesmas variando a largura das barreiras, a distância entre elas e o raio do fio. Futuramente utilizaremos estes resultados para o cálculo da corrente elétrica através do dispositivo. Também investigamos as propriedades de transporte em sistemas bidimensionais com potencial de auto-energia. Utilizamos heteroestruturas formadas por Si/SiO2 e Si/HfO2. Sendo as constantes dielétricas dos óxidos diferentes do silício, resolvemos a equação de Poisson com " dependente de z. Expandimos o potencial em uma série de Fourier-Bessel, encontrando, por fim, o potencial imagem para as barreiras. Calculamos a corrente elétrica através deste potencial em função da voltagem, variando a temperatura, a distância entre as barreiras. Também levamos em conta as interfaces graduais para o caso de barreira simples.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014 / Nota: Prêmio UFSC de tese 2015 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329999.pdf: 6690335 bytes, checksum: 27cbf9f7ee95ede0f7357fc9463b2275 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os cristais líquidos (CLs) têm sido reconhecidos recentemente como promissores semicondutores para aplicações na área de eletrônica orgânica. O presente trabalho apresenta a proposta de caracterizar e investigar a potencialidade de novos materiais orgânicos com propriedades líquido-cristalinas para aplicações em dispositivos eletrônicos. Moléculas discóticas constituídas de um centro rígido aromático e cadeias laterais flexíveis vêm sendo amplamente estudada se aplicadas em dispositivos orgânicos tais como os diodos emissores de luz (OLEDs), os transistores de efeito de campo (OFETs) e os fotovoltaicos. Os CLs aliam a organização molecular dos sistemas cristalinos, necessária ao trânsito das cargas, à fluidez de um líquido, facilitando o processamento do material. Eles podem ser processados tanto a partir de solução quanto por evaporação térmica. A principal vantagem na utilização destes materiais é a possibilidade de modificar e controlar a orientação molecular através de estímulos externos, como por exemplo, pela ação de temperatura, aplicação de campos elétrico ou magnético e através de tratamentos de superfície. Com isso pode-se otimizar as suas propriedades ópticas e elétricas. Os CLs discóticos estudados neste trabalho são derivados do centro aromático perileno. Os materiais com o centro perileno vêm sendo empregados como semicondutores tipo-n e têm apresentado elevada mobilidade de carga quando aplicados em dispositivos. Neste trabalho as propriedades mesomórficas, fotofísicas, eletroquímicas e elétricas dos compostos foram investigadas. O comportamento termotrópico dos compostos foi analisado por microscopia óptica de luz polarizada(MOLP), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raio x (DRX). As propriedades fotofísicas foram investigadas através de espectroscopia UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. A caracterização morfológica dos filmes finos produzidos pela técnica despin-coating e evaporação térmica foi realizada usando um microscópio de força atômica (AFM). Os níveis de energia LUMO dos compostos foram estimados através da técnica de voltametria cíclica. As propriedades fotofísicas em função da temperatura mostraram uma significativa supressão da fotoluminescência na mesofase colunar causada pela forte agregação molecular do empacotamento p-stacking. As propriedades elétricas foram investigadas através da deposição dos filmes em uma típica estrutura de diodo, ITO/PEDOT:PSS/CL/Ca/Al. A mobilidade de carga foi estudada através da aplicação de um modelo teórico às curvas experimentais de densidade de corrente em função da voltagem aplicada (J/V) e comparada com a mobilidade eletrônica obtida através das técnicas de tempo de voo (TOF) e Foto-CELIV. O alinhamento homeotrópico induzido por tratamento térmico para o composto com o centro perileno diimida resultou em propriedades elétricas aprimoradas, onde foi observado um ganho de quatro ordens de grandeza para a densidade de corrente e cinco ordens de grandeza para a mobilidade. O filme fino produzido pelo processo de evaporação térmica deste composto também apresentou propriedades elétricas notáveis na estrutura de diodo, sendo superior ao desempenho do filme produzido por spin-coating antes do alinhamento. A mobilidade para o filme evaporado foi medida através da estrutura de um transistor e mostrou boa concordância com a mobilidade obtida a partir do modelo aplicado às curvas J/V. A mobilidade para o filme evaporado foi superior a mobilidade encontrada para o filme spin-coating antes do alinhamento, mas inferior a mobilidade exibida pelo filme spin-coating alinhado homeotropicamente na estrutura de diodo. Os dispositivos produzidos a partir da combinação dos dois CLs, em heterojunções de bicamada e de volume, apresentaram um melhor desempenho do que os dispositivos fabricados para os compostos individualmente.<br> / Abstract: Liquid crystals (LCs) have been recently recognized as promising semiconductors for applications in the field of organic electronics. This work presents a proposal to characterize and investigate the potential application of new organic materials with liquid-crystalline properties inelectronic devices. Discotic molecules comprising a rigid aromatic core and flexible side chains have been widely studied and applied to organic devices such as light emitting diodes (OLEDs), field effect transistors (OFETs) and photovoltaics. LCs combine the molecular organization of the crystalline systems necessary to the transit of the charge and the fluidity of a liquid, facilitating processing of the material. They can be processed either from solution or by thermal evaporation. The main advantage of using these materials is the possibility of modifying and controlling the molecular orientation by external stimuli, for example, by the action of temperature, applying electric or magnetic fields and through surface treatments. Being possible to optimize their optical and electrical properties.The discotic LCs studied in this work are derivatives of the perylene aromatic core. Materials with perylene core have been used as n-type semiconductors and have shown high mobility of charge when applied to devices. In this work the mesomorphic, photophysical, electrochemical and electrical properties of the compounds were investigated. The thermotropic behavior of the compounds was analyzed by optical polarized light microscopy (MOLP), differential scanning calorimetry (DSC) and x-ray diffraction (XRD). The photophysical properties were investigated by UV-Vis and fluorescence spectroscopy. Morphological characterization of the thin films produced by the technique of spin-coating and thermal evaporation was performed using an atomic force microscope (AFM). The LUMO energy levels of the compounds were estimated using the technique of cyclic voltammetry. The photophysical properties as a function of temperature showed a significant suppression of photoluminescence in the columnar mesophase due to the molecular aggregates caused by the strong p-stacking interactions. The electrical properties were investigated by depositing the films in a typical diode structure, ITO/PEDOT:PSS/CL/Ca/Al. The charge mobility was investigated by applying a theoretical model to experimental curves of the current density as a function of applied voltage (J/V) and compared with the electron mobility obtained by the techniques of time of flight (TOF) and Photo-CELIV. The homeotropic alignment induced by annealing for the compound perylene diimide resulted in improved electrical properties, where a gain of four orders of magnitude for the current density and five orders of magnitude in the mobility was observed. The thin film produced by thermal evaporation process of this compound also showed remarkable electrical properties in a diode structure. It was superior to the performance of the film produced by spin-coating before alignment. Mobility for the evaporated film was measured in a transistor structure and showed good agreement with the mobility obtained from the model applied to curves J/V. The mobility for the evaporated film was higher than the mobility for the spin-coating before alignment, but it was lower than the mobility exhibited by the spin-coating film after annealing in a diode structure. The devices produced from the combination of the two LCs in bilayer and bulk heterojunctions showed better performance than devices manufactured for the compounds individually.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333651.pdf: 31782134 bytes, checksum: 734b390a84555c019247ffd3c6d6fcbb (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresentou o projeto, simulação e medição de dois circuitos condicionadores, empregando componentes discretos, para ISFET (Transistor de Efeito de Campo Sensível a Íons). O primeiro circuito condicionador desenvolvido foi o seguidor de fonte-e-dreno, em que a operação do ISFET em modo CVCC (Tensão Constante e Corrente Constante) permitiu a leitura do pH no terminal de fonte do ISFET com uma linearidade igual a1, obtida pelo coeficiente de determinação R2. Os resultados experimentais indicaram uma faixa de variação de 1,404 V aplicando um potencial de referência de -0,290 V a 0,136 V e uma responsividade igual a 3,3 V/V. O segundo circuito condicionador apresentado, denominado neste trabalho por pHCO, foi desenvolvido como alternativa ao condicionamento do sinal do elemento sensor via medição da frequência de pulsos na saída do circuito. Neste caso, a informação do pH está representada digitalmente e codificada no domínio do tempo. Isto eliminou o uso de ADCs no projeto,reduzindo o consumo elétrico geral e minimizando a instrumentação do circuito condicionador. Ademais, a representação digital efetuada diretamente pelo circuito condicionador proporciona uma maior integridade da informação, melhor interfaceamento com blocos digitais além de permitir que a informação seja processada remotamente por um dispositivo microcontrolador. Os resultados experimentais obtidos com este circuito indicaram uma faixa de variação igual a 9 kHz, um coeficiente de determinação R2 igual a 0,993 e uma responsividade igual a 9 kHz/pH. Complementarmente, uma versão integrada do circuito condicionador pHCO foi projetada em tecnologia IBM 0,18 mm, utilizando sete níveis de metal e modelo de transistor BSIM3v3. Os resultados de simulação mostraram que o circuito condicionador integrado consome apenas 114 mW de potência elétrica e é competitivo com demais trabalhos de relevância da área. A motivação deste trabalho e do projeto do circuito condicionador integrado está relacionada na medição da glicemia para diagnóstico e tratamento da diabetes melito via redes corporais sem fio (WBANs).<br> / Abstract: This work presented the design, the simulation and the measurementof two conditioning circuits for the sensor ISFET (Ion Sensitive Field EffectTransistor). The first conditioning circuit designed was based in the so-calledsource-drain follower configuration. The experimental results indicated a coefficientof determination R2 equal to 1 measured in a span equal to 1.404 V.The voltage range applied to the reference potential was varied from -0.290V to 0.136 V and the sensitivity obtained was equal to 3.3 V/V.The second conditioning circuit, called in this work by pHCO, convertsthe pH input in a digital output representation whose information isencoded in the frequency domain. This approach has enabled the minimizationof the analog front-end instrumentation providing reduction of the overallpower consumption. Furthermore, the digital output representation providesbetter information integrity rather than interfacing with digital blocks. Theexperimental results obtained with this circuit showed a span equal to 9 kHz,a coefficient of determination R2 equal to 0.993 and a sensitivity equal to 9kHz/pH.In addition, an integrated version of the pHCO conditioning circuitwas designed in the IBM 0.18 mm technology, using seven metal layers andthe BSIM3v3 transistor model. The simulation results showed that the circuituses only 114 mW of electric power and is competitive with other relevantworks in the area. The motivation of this work and the design of the integratedconditioning circuit is related to the treatment of diabetes mellitus via wirelessbody area networks (WBANs).

RIBEIRO, T. S. Caracteriazação por difração de raios-X e espectroscopia Mössbauer de nanopartículas de SnO2 dopadas com ferro. 2010. 88 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T12:35:16Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_tsribeiro.pdf: 8646919 bytes, checksum: 73e12165dcf16a93a297084872d0ab01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T19:18:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_tsribeiro.pdf: 8646919 bytes, checksum: 73e12165dcf16a93a297084872d0ab01 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T19:18:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_tsribeiro.pdf: 8646919 bytes, checksum: 73e12165dcf16a93a297084872d0ab01 (MD5) Previous issue date: 2010-11-30 / In this work structural characterization by x-ray diffraction and M¨ossbauer spectroscopy of Fe-doped semiconducting oxide SnO2 nanoparticles is reported. The compound under study (Sn1−xFexOy) was prepared by high energy ball milling and proteic sol-gel. The samples prepared by ball milling showed an increase of Fe-doping in the semiconducting matrix as a function of milling time, as well as amounts of undesirable metallic iron impurities from the milling tools. A series of samples with various Fe concentrations were HCl-washed in order to eliminate the impurities. Results obtained from measurements on these samples showed that Fe enters the host matrix randomly replacing Sn in octahedral sites regardless of iron concentration. It was also showed the presence of oxygen deficient iron sites attributed to the stoichiometric unbalance of precursor materials used in the milling process. Samples of nanosized SnO2 were prepared by proteic sol-gel with three calcination temperatures. It was found that average particle sizes are directly proportional to the temperature. Nanostructured Sn90Fe10O2 was also synthesized by proteic sol-gel. Formation of spurious Fe2O3 was found at calcination temperature of 400°C. At 300°C, on the other hand, monophased Fe-doped SnO2 was achieved. Likewise the milled samples, this sample presented two different octahedral iron sites, although with quadrupole splitting slightly smaller than those for the milled samples indicating a less distorted crystal structure. The significantly smaller relative number of oxygen-deficient sites in the proteic sol-gel sample shows that this compound has a more stoichiometric concentration of Fe, Sn and O than those prepared by ball milling. / Neste trabalho, foram estudadas as características estruturais de nanopartículas de óxidos semicondutores SnO2 dopadas com ferro, através de difração de raios-x e espectroscopia Mössbauer. O composto em estudo (Sn1−xFexOy) foi preparado por moagem mecânica de altas energias e sol-gel proteico. As amostras preparadas por moagem apresentaram aumento de dopagem na matriz semicondutora como função do tempo de moagem, mas também apresentaram impurezas indesejáveis provenientes do recipiente e das esferas que foram utilizadas na síntese. Uma série de amostras com concentrações variadas de ferro foram lavadas com HCl e reanalisadas. Resultados obtidos dessas medidas mostram que o ferro entra na rede do SnO2 substituindo o Sn de forma aleatória independente da concentração de ferro. Também foi observado a formação de um sítio de ferro com deficiência de oxigênio que é atribuído ao desbalanço estequiométrico dos compostos precursores usados na moagem. Amostras de SnO2 nanoparticuladas foram sintetizados pelo método sol-gel proteico com três temperaturas de calcinação. Foi observado que o tamanho de partícula é diretamente proporcional à temperatura de calcinação. Também por sol-gel proteico foram preparadas amostras de Sn0,90Fe0,10O2 nanoparticulado. Foi identificado que a temperatura de calcinação de 400°C há formação de Fe2O3 espúrio. Já a 300°C a única fase presente é a de SnO2 dopada com ferro. Assim como nas amostras produzidas por moagem, essa amostra apresentou dois sítios de ferro como valores de quadrupolo menor do que na moagem indicando menor distorção da rede cristalina. A quantidade relativa de sítios com deficiência de oxigênio é bem menor nas amostras preparadas por sol-gel mostrando que o composto produzido por sol-gel proteico possui uma concentração mais estequiométrica do que os preparados por moagem.

A preparação de superfícies de silício na indústria microeletrônica é feita por processos que, geralmente, envolvem uma etapa por via úmida com soluções alcalinas ou contendo fluoretos. Tais sistemas produzem acabamentos diferenciados: a partir da dissolução em presença de bases fortes, ocorre a dissolução por meio de reações de natureza anisotrópica e com o uso de soluções contendo fluoretos, a maior aplicação tecnológica é devida ao ataque químico isotrópico. O presente trabalho investigou o comportamento de superfícies de p-Si (100) em condições de circuito aberto e de polarização anódica em meios contendo fluoretos. Foram utilizadas soluções de NH4F de diferentes concentrações, pH e tipo de solvente (água e metanol). A partir dos testes realizados avaliou-se a taxa de dissolução do silício e a morfologia resultante foi observada. Os resultados obtidos mostram que a taxa de dissolução aumenta com a concentração de fluoretos na solução. Com relação ao pH, foi observado que o ataque em meios ácidos é mais intenso em profundidade, produzindo superfícies porosas para qualquer condição testada. O efeito do solvente foi mais pronunciado nos ensaios em que a amostra foi polarizada. Evidenciando-se, assim, a possibilidade de obtenção de diferentes acabamentos superficiais pelo controle das condições adequadas de composição do meio (concentração de fluoretos, pH e solvente). / The silicon surfaces preparation in microelectronical industry is carried out generally by processes involving one wet step with alcaline or fluoride solutions. Such systems cause different superficial structures: by dissolution in presence of strong alcalis involving reactions of anisotropic nature or by the use of fluoride solutions, whose the largest technological application is due to isotropic chemical etching. The present work investigated the behavior of p-Si (100) under open circuit and anodic polarization conditions in solutions containing fluoride. NH4F solutions with different concentrations, pH and solvent (water and methanol) were used. The silicon dissolution rate was evaluated based on the tests carried out and the surface morphology was observed. The results obtained shown that the silicon dissolution rate increases with the fluoride concentration in the solution. Regarding to pH, we noted that the etching in acid solutions is deeper than in alcaline solutions, this kind of etching resulting in the formation of porous layers on the surface to any condition investigated. The solvent effect was observed when the samples were polarized. The results become evident, therefore, the possibility to obtain different superficial structures by the contrai of suitable conditions of solution composition (fluoride concentration, solution pH and solvent).

Neste trabalho são apresentados os efeitos da irradiação iônica em lmes de InSb crescidos por epitaxia de feixe molecular e desbastamento iônico. As irradiações foram realizadas a temperatura ambiente, em incidência normal, com íons de Au a uma energia de 17 MeV, com fluências de irradiação que variam entre 5 1010 e 1 1015 ons/cm2. A an alise da microscopia eletrônica de transmissão realizada em amostras de InSb cristalina mostram que a porosidade inicia com pequenas esferas ocas de aproximadamente 2-3nm de diâmetro, sem a evidência de ion tracks amorfos, mas com estruturas altamente danificada. Com o aumento da fluência de irradiação, a coalescência de um grande número de poros produz rede interligada de nano os policristalinos. A evolução da porosidade em função da fluência de irradiação foi investigada com imagens de microscopia eletrônica de varredurra, e mostra que a espessura do lme aumenta em até 15 vezes. Os resultados de difração de raios x obtidos mostram que lmes de InSb crescidos por epitaxia de feixe molecular ou por sputtering podem se tornar porosos quando submetidos a irradiação iônica e atingem uma estrutura policristalina com cristalitos randomicamente orientados. Os espectros de RBS indicam a incorporação de C e um aumento na fração de O no material poroso, embora a quantidade de atomos de In e Sb não mude significativamente devido a irradiação. A caracterização eletrônica da XPS mostra que, com aumento da fluência de irradiação, as ligações In-Sb e In-O não mudam e, por outro lado, as ligações Sb-O aumentam e as Sb-In diminuem. As propriedades elétricas foram investigadas com medidas de efeito Hall, e mostram que, com o aumento da fluência de irradiação, há uma diminuição na mobilidade dos portadores devido aos defeitos criados pela irradiação, por em há o aumento do número de portadores. / Here we show the e ects of ion irradiation on InSb lms grown by molecular beam epitaxy and sputtering. The irradiations were performed at room temperature under normal incidence, with 17MeV Au ions with irradiation uences ranging from 5 1010 e 1 1015 ons/cm2. Transmission electron microscopy analysis performed in crystalline InSb samples shows that porosity initiates as small spherical voids of approximately 2-3nm in diameter, with no evidence of amorphous ions tracks, but highly damaged crystalline structures . With increasing irradiation uence, the coalescence of a large number of small voids yields an interconnected network of polycrystalline nanowires. The evolution of porosity as a function of irradiation uence was investigated with scanning electron microscopy images, and shows that the lm thickness increases up to 15 times. X-ray di raction results show that InSb lms grown by molecular beam epitaxy or by sputtering can become porous upon ion irradiation and attain a polycrystalline structure with randomly oriented crystallites. RBS spectra indicate of incorporation of C and an increase in O fraction in the porous material, although the amount of In and Sb atoms do not change signi cantly due to irradiation. The electronic characterization by XPS shows that, with increasing irradiation uence, In-Sb and In-O bonds do not change, on other hand Sb-O bonds increases and Sb-In decreases. Electrical properties were investigated with measures of Hall e ect, and show that, increasing irradiation uence, there is a decrease in carriers mobility due to defects created by the irradiation, however there is an increase in carriers amount.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2267_Tese Doutorado Paulo Jose Mello Menegaz.pdf: 12899709 bytes, checksum: 435d730ee4dc2945e70fde927db9a610 (MD5) Previous issue date: 2005-06-10 / Este trabalho apresenta duas famílias de conversores ZVT-PWM não isolados que utilizam um acoplamento magnético para implementar a fonte de tensão auxiliar do conversor. A primeira família proposta pertence ao grupo dos conversores ZVT com fonte de tensão auxiliar CC chaveada. Ela apresenta um snubber regenerativo magneticamente acoplado aplicado ao interruptor auxiliar do conversor ZVT a fim de garantir um bloqueio em zero de tensão para este interruptor. A entrada em condução do interruptor auxiliar ocorre em zero de corrente e o interruptor principal apresenta tanto o bloqueio quanto a entrada em condução em zero de tensão, assim como na estrutura ZVT convencional. O acoplamento magnético é responsável por produzir as condições necessárias para que ocorra a descarga ressonante do capacitor do snubber, enviando a energia nele armazenada para a entrada e/ou saída do conversor. Uma estrutura mais compacta é obtida ao utilizar-se a própria dispersão do acoplamento magnético para implementar o indutor ressonante do snubber, reduzindo assim o número de componentes magnéticos da estrutura. A segunda família proposta pertence ao grupo de conversores ZVT com fonte de tensão auxiliar CC. Nesta família, utiliza-se um acoplamento magnético entre o indutor principal e o indutor ressonante do conversor, a fim de se garantir a operação do conversor no ponto de mínima perda total no interruptor auxiliar. A comutação dos interruptores principal e auxiliar permanece inalterada se comparada com a do conversor convencional sem acoplamento magnético. Uma vez que tanto o indutor principal quanto o indutor ressonante do conversor são construídos a partir do mesmo núcleo magnético, consegue-se reduzir o número de componentes magnéticos do circuito, bem como o número de fontes de interferência eletromagnética irradiada (EMI). Para ambas as famílias de conversores propostas, são apresentadas equações que descrevem o comportamento das tensões e correntes nos principais elementos do conversor. Além disso, é apresentada uma metodologia de projeto que permite dimensionar de forma simples e rápida os elementos da célula de comutação magneticamente acoplada do conversor. Também são apresentados resultados de simulação e resultados experimentais obtidos a partir da construção de protótipos dos conversores que validam as equações desenvolvidas e comprovam a eficiência dos conversores propostos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317340.pdf: 4306251 bytes, checksum: 3bc9d5a997edf02699f74ef5688604a9 (MD5) / A tecnologia de impressão por jato de tinta vem demonstrando ser capaz de imprimir todos os materiais necessários para a fabricação de circuitos integrados, apresentando baixos custos de fabricação quando comparada às técnicas convencionais utilizadas com silício. Com o advento da eletrônica orgânica, uma ampla gama de materiais tornou-se disponível e a fabricação de dispositivos com propriedades únicas com a interface biológica é agora possível. Um exemplo importante é a utilização de eletrodos metálicos revestidos com polímeros condutores implantados no sistema nervoso central, proporcionando estimulação elétrica aos neurônios. Este trabalho relata a fabricação de dispositivos orgânicos biocompatíveis por meio da tecnologia de impressão por jato de tinta, utilizando-se uma nova combinação de materiais. Os dispositivos foram fabricados sobre um substrato de Parileno C (PaC), um polímero flexível e biocompatível. As linhas condutoras foram impressas utilizando-se uma tinta de nanopartículas de prata, enquanto os sítios ativos foram impressos usando-se uma tinta de poli (3,4-etilenodioxitiofeno)/poliestireno sulfonado (PEDOT: PSS). Para isolar o dispositivo final foi utilizada uma tinta de poliimida para imprimir uma espessa película sobre o dispositivo, deixando pequenas janelas abertas sobre os sítios ativos de PEDOT:PSS. Caracterização elétrica do dispositivo final e avaliação de sua interface com a biologia (testes de cultura de células) foram realizadas. Os resultados mostram que um dispositivo biocompatível e de baixo custo pode ser produzido por escrita direta sem quaisquer técnicas de pre-patterning ou de auto-alinhamento, utilizando-se tintas orgânicas. <br> / Abstract : Inkjet printing has been demonstrated to be able to print all materials required for integrated circuits at low costs when compared to conventional silicon processing. With the advent of organic electronics, a wide range of materials became available and the fabrication of devices with unique properties for interfacing with biology is now possible. One important example is the use of conducting polymer coatings on metal electrodes that are implanted in the central nervous system, which provides electrical stimulation of neurons. This work reports on the fabrication of biocompatible organic devices by means of inkjet printing with a novel combination of materials. The devices were fabricated on Parylene C (PaC), a biocompatible, flexible polymer substrate. The contact tracks were printed using a silver nanoparticle ink, while the active sites were inkjet printed using a poly (3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) solution. To insulate the final device, a polyimide ink was used to print a thick film, leaving small opened windows upon the active sites. Electrical characterization of the final device and evaluation of its interface with biology (cells culture assays) were performed. The results show that inexpensive and biocompatible devices can be produced by direct writing without any pre-patterning or self-alignment techniques using organic inks.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279200.pdf: 6186550 bytes, checksum: 4df9df350ff6f95bc2e15e556f48c0a1 (MD5) / Neste trabalho foram produzidos filmes finos do semicondutor óxido cuproso (Cu2O) através da técnica de eletrodeposição, que consiste no crescimento de determinado material sobre um substrato sólido através de reações eletroquímicas. O objetivo deste estudo é produzir e caracterizar semicondutores de Cu2O, bem como, controlar o tipo de portador majoritário de carga, através da variação do pH da solução (eletrólito) e da adição de dopante (Cloro). O óxido de cobre é naturalmente um semicondutor do tipo p, porém através da adição de íons hidroxila (controle do pH) ou de átomos de Cloro, pode-se controlar o tipo de portador majoritário como p ou n, que será desenvolvido neste trabalho. Trabalhos recentes demonstram que quanto maior o caráter básico da solução, maior é a possibilidade de obter um semicondutor de Cu2O do tipo p. Em contrapartida, quanto menor é o caráter básico da solução maior é a possibilidade de obter um semicondutor do tipo n. Isso se deve ao fato, de que o pH da solução pode controlar a quantidade de oxigênio incorporado em filmes de óxido cuproso durante a deposição eletroquímica.Além disso, foi acrescentado um dopante ao Cu2O, a fim de obter o tipo n deste material, dando prosseguimento aos estudos de produção e caracterização de óxido de cobre por eletrodeposição, no Laboratório de Filmes Finos e Superfícies da UFSC. Para tanto, foram produzidas junções Schottky (metal/semicondutor), com o propósito de caracterizar o tipo de semicondutor através de suas propriedades elétricas, ou seja, curvas I-V de diodo Schottky e medidas de capacitância. Para obter informações sobre a existência de óxido de cobre depositado sobre o substrato metálico utilizou-se a difração de raios-X e a espectroscopia Raman. Para verificar a presença do dopante, foi utilizada a técnica de Dispersão em Energia (EDS). Outro aspecto de investigação foi estudar a superfície dos filmes através de microscopia eletrônica (FEG). A partir desse estudo pretende-se investigar futuramente as propriedades de dispositivos como diodos de junção pn (homojunções Cu2O-n/Cu2O-p), que são de grande importância para conversores fotovoltaicos como células solares, uma vez que estima-se um aumento em sua eficiência. / This work was produced thin films of semiconductor cuprous oxide (Cu2O) by electrodeposition technique, which consists in the growth of a given material on a solid substrate through electrochemical reactions. The aim of this study is to produce and characterize semiconductor Cu2O, and to control the type of majority carrier charge, by varying the pH of the solution (electrolyte) and the addition of dopant (chlorine). The copper oxide is naturally a p-type semiconductor, but with the addition of hydroxyl ions (pH control) or chlorine atoms, one can control the type of majority carrier as p or n, which will be developed in this work. Recent studies have demonstrated that the higher the basic character of the solution, the greater the possibility of obtaining a semiconductor Cu2O-type p. In contrast, the smaller the basic character of the solution the greater the possibility of obtaining an n-type semiconductor This is due to the fact that the pH of the solution can control the amount of oxygen incorporated in films of cuprous oxide during deposition eletroquímica.Além addition, a dopant was added to Cu2O in order to obtain the n-type of material, giving continuing to study the production and characterization of copper electrodeposition in the Laboratory of Thin Films and Surfaces UFSC. It had been produced Schottky junctions (metal / semiconductor), in order to characterize the type of semiconductor through their electrical properties, ie, Schottky diode IV curves and capacitance measurements. For information about the existence of copper oxide deposited on the metallic substrate we used the X-ray diffraction and Raman spectroscopy. To verify the presence of dopant, we used the technique of energy dispersive (EDS). Another aspect of the research was to study the surface of the films by electron microscopy (FEG). From this study we intend to investigate further the properties of devices such as pn junction diodes (homojunções Cu2O-n/Cu2O-p), which are of great importance for solar cells and photovoltaic converters, since it is estimated an increase in efficiency.

As propriedades semicondutoras de filmes passivos foram comparativamente estudadas, em solução tampão de borato pH 9,2 e em BMMITFSI, um Líquido Iônico (LI) a temperatura ambiente com diferentes concentrações de água por medidas de capacitância através da usual abordagem de Mott-Schottky. Para tal, aços inoxidáveis AISI304L e AISI420 foram anodizados a temperatura ambiente em potencial de 1 V em solução tampão de borato e por oxidação térmica ao ar a 400 ºC. Duas regiões que correspondem a semicondutividade dos tipos p e n foram observadas nos eletrólitos em estudo e os valores de capacitância, densidades de dopantes e potenciais de banda plana foram calculados para os filmes de óxido de AISI304L e AISI420. O comportamento eletroquímico nos diferentes eletrólitos foi avaliado através de polarização potenciodinâmica em platina a 25 °C em diferentes velocidades de varredura. Os voltamogramas apresentaram os maiores valores de densidades de corrente para a solução aquosa e LIs com maiores concentrações de água e comprovaram a extensa janela eletroquímica dos LIs. Curvas voltamétricas também foram apresentadas para alguns dos filmes passivos em estudo a 25 °C e 1 mV/s em solução aquosa e LI seco, mostrando os valores de suas densidades de corrente e intervalos de potencial. As propriedades eletrônicas do AISI304L e AISI420 nos diferentes filmes passivos foram avaliadas em solução aquosa e LI seco pela análise de Mott-Schottky. Os resultados obtidos mostraram os maiores valores de capacitância para as soluções aquosas e concentrações de dopantes apresentando alguma similaridade entre as soluções. Os resultados obtidos para LI com diferentes concentrações de água foram avaliados pela mesma análise apresentando valores de capacitância que aumentam com a adição de água. As curvas de Mott-Schottky para LI seco e LI com diferentes concentrações de água apresentaram uma segunda declividade, característica de um nível doador mais profundo. Por meio das medidas de impedância eletroquímica foi possível sugerir circuitos equivalentes e simular os valores dos parâmetros que melhor representam as transformações apresentadas pelos filmes de óxidos. Os resultados obtidos mostraram que pode ser verificada uma correlação entre a resistência da camada de óxido (RC) e os valores da capacitância (Qc). Além disso, os diferentes tipos de óxidos dos aços AISI304L e AISI420 em solução aquosa apresentam apenas uma constante de tempo (τ). Em LI seco, para os mesmos óxidos, duas constantes de tempo são apresentadas, com exceção do óxido anódico do AISI420. LI com diferentes concentrações de água apresentam o desaparecimento de uma das constantes de tempo com a adição de água. / The semiconducting properties of passive films were comparatively studied in borate buffer solution pH 9.2 and in BMMITFSI, a room temperature Ionic Liquid (IL), with different concentrations of water by capacitance measurements and by the usual Mott- Schottky approach. For this purpose, stainless steel AISI304L and AISI420 were anodized at room temperature at a potential of 1 V in borate buffer solution and by thermal oxidation in air at 400 ºC. Two regions corresponding to p and n-type semiconductive behavior were observed in the studied electrolytes and the values of capacitance, dopant concentrations and flat band potential were calculated for the oxide films on AISI304L and AISI420. The electrochemical behaviour in different electrolytes was evaluated by potentiodynamic polarization in platinum at 25 ºC with different scan rates. The voltammograms showed the highest values of current densities for the aqueous solution and ILs with higher concentrations of water and demonstrated the wide electrochemical window of ILs. Voltammetric curves were also presented for some of the passive films studied at 25 ºC and 1 mV/s in aqueous solution and dry IL, showing the values of their currents densities and potential range. The electronics properties of AISI304L and AISI420 of the different passive films were evaluated in aqueous solution and dry IL by the Mott-Shottky analysis. The results showed the highest capacitance values for aqueous solution and concentrations of dopants showing some similarity between the solutions. The results obtained for IL with different concentrations of water were evaluated by the same analysis, showing increased capacitance values with the addition of water. The Mott-Schottky curves for dry IL and IL with different concentrations of water presented a second slope, characteristic of a deeper donor level. By the electrochemical impedance measurements equivalent circuits were proposed and simulate the values of the parameters that best represent the changes occurred in the oxide film. The results showed that there is a correlation between the resistance of the oxide layer (Rc) and the capacitance values (Qc). Furthermore, the different types of oxides formed on AISI304L and AISI420 in aqueous solution have just one time constant (τ). In dry IL, for the same oxides, two time constants are observed except for the anodic oxide AISI420. One of the time constants vanishes when water is added to IL.