Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-22. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:21Z : No. of bitstreams: 1 000854514_20160930.pdf: 206617 bytes, checksum: 09bb48b4e2f79e5535a9fc39a131767c (MD5) Bitstreams deleted on 2016-10-03T12:15:51Z: 000854514_20160930.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-10-03T12:16:37Z : No. of bitstreams: 1 000854514.pdf: 3447674 bytes, checksum: cdc7ac1b212daac3c9ae15c260fd03fe (MD5) / No presente trabalho, foram sintetizados microcristais de α-Ag2WO4 dopados com Mo6+ nas concentrações de 0, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,8% através do método de co-precipitação a 100 ºC na presença de PVP. Obteve-se materiais policristalinos de cor amarela-clara que foram caracterizados por DRX, espectroscopia MicroRaman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de fotoluminescência e UV/Vis por refletância difusa. O refinamento Rietveld, usando os dados da ficha ICSD Nº 4165, foi empregado para o cálculo dos parâmetros rede e posições atômicas. Indexou-se os DRX das amostras como α e γ-Ag2WO4 pelas fichas cristalográficas JCPDS 34-0061 e JCPDS 33-1197, respectivamente. Os resultados revelaram estruturas com alto grau de desordem que aumenta com o aumento de concentração do Mo6+, redução progressiva do volume de cela unitária e formação da fase cúbica com maiores concentrações do dopante. Exceto para a amostra com 0,1% de dopante, obteve-se cristais com morfologia hexagonal, tamanho em torno de 1 μm, apresentando defeitos morfológicos como fraturas, superfícies irregulares e cristais polifacetados. Notou-se rápido crescimento de nanopartículas de prata na superfície do material durante exposição ao feixe de elétrons acelerados sob 10 keV no microscópio eletrônico de varredura. As amostras apresentaram ainda comportamento ôhmico com resistência da ordem de 1010 Ω・m, com cristais de α-Ag2WO4 puro exibindo forte fotoluminescência na região do vermelho que é reduzida com a dopagem e sem apresentar considerável variação no band gap em função da concentração de Mo6+. / In this study were synthesized Mo6+ doped α-Ag2WO4 microcrystals at concentrations of 0, 0,1, 0,2 0,4 e 0,8% by co-precipitation at 100 ºC in presence of polyvinylpyrrolidone surfactant. Were obtained pale-yellow polycrystalline powders that were characterized by x ray diffraction, MicroRaman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), photoluminescence spectroscopy and UV/Vis diffuse reflectance. They was indexed as alfa and γ-Ag2WO4 by the crystallographic standards JCPDS 34-0061 and 33-1197, respectively. The Rietveld refinament using ICSD No. 4165 was performed to calculation of lattice parameters and atomic positions. The results revealed a high degree of disorder in short, medium and long range which increases with doping such as a progressive reduction of unit cell volume and cubic phase formation is inducted. Except to 0,1% Mo6+, SEM images showed hexagonal crystals, size about 1 μm, presenting morphological defects such as fractures, irregular surfaces and polyfaced crystals. Further was noted a rapid growth of silver nanoparticles on the surface of these materials during exposure to 10 keV electron beam accelerated in SEM. The samples also showed ohmic behavior with 1.074x1010 Ω·m order resistence, α-Ag2WO4 pure crystals exhibited strong photoluminescence in the red region of eletromagnetic spectra which is reduced by doping, with no significant changing on FT profiles by Mo6+ increasing concentration being noted. The lowest band-gap (3.05 eV) was obtained with 0,8% doped sample.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-18Bitstream added on 2014-06-13T19:32:45Z : No. of bitstreams: 1 silva_fg_me_ilha.pdf: 1536045 bytes, checksum: 5e52a7e90e9528b73306cfd4b593e9d3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Apresentamos os resultados de estudos de cristalização de possíveis crescimentos de cristais semicondutores de óxido de telúrio (CdTe) e óxido de bismuto (Bi2O3) no sistema de vidro 20WO3-80TeO2 (TW). Estes trabalho configura-se como um estagio anterior aos estudos de crescimentos de semicondutores em dimensões nanométricas(nanocristais “NCs”) em vidros teluritos. Com este objetivo foi sintetizada a amostra: dopadas com óxido de cadmio e óxido de bismuto, em diversas proporções em suas composições, e estas foram submetidas ou não a ambientes redutores. As amostras foram tratadas termicamente a diferentes temperaturas na região de transição vítrea (Tg ~ 350° C) e analisados utilizando as técnicas de DRX, DSC, FTIR e UV-Vis. Resultados de DRX mostram que acima do recozimento 400°C estimulou o crescimento de trigonal bipiramidal-estruturas conhecidas como α-TeO2 em ambas as amostras, e para as amostras TW dopadas com óxido de bismuto, o tratamento térmico induz a formação de cristais semicondutores de óxido de bismuto. Espectroscopia no infravermelho também mostrou a presença de estruturas Bi2O3. Absorção óptica UV-Vis indica que a presença de cádmio e bismuto em vidro TW sem serem submetidos a tratamento térmico não muda os valores de gap óptico, sendo que este corresponde a uma energia de ~2,8 eV / The present work shows the studies of possible crystallization growth of crystals oxide semiconductors of tellurium (CdTe) and bismuth oxide (Bi2O3) in the glass system 20WO3- 80TeO2 (TW). This work consists in the first steps of initial growth of semiconductors in nanometrics dimensions (nanocrystals “NCs”) in glasses teluritos. The sample was synthecized: doped with oxide of cadmium and bismuth oxide, in diverse ratios of its compositions, and these had been submitted or not it reducing enviroments. The samples had been thermally dealt with the different temperatures in the region glass transition (Tg ~ 350° C) and analyzed using the techniques of DRX, DSC, FTIR and UV-Vis. Results of DRX showed that up to the annealing 400°C it stimulated the trigonal growth known bipiramidal-structures as α-TeO2 in both the samples, and for samples TW (B), the thermal treatment induced the crystal formation bismuth oxide semiconductors. Spectroscopy in the infra-red ray also showed the presence of Bi2O3 structures in samples TW (B). Optic absorption UV-Vis indicated that the presence of cadmium and bismuth in glass TW without being submitted not dumb the thermal treatment the values of optic gap, being that this corresponds to an energy of ~2,8 eV

Orientador : Dante Homero Mosca Jr / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná

Orientador: Prof. Dr. Kleber Daum Machado / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Curso de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 27/02/2015 / Inclui referências : f. 71-77 / Resumo: O presente trabalho consiste em produzir e caracterizar ligas calcogênicas amorfas de GaSe9, tanto na forma de p. quanto como filme-fino. A técnica utilizada para produção da liga na forma de pó foi a Moagem Mecânica, e com os pós prontos foi utilizada a técnica de evaporação térmica para sintetização dos filmes finos. Para caracterização das propriedades físicas dos pós foram utilizadas as técnicas de EXAFS, XRD, DSC, medidas de difusividade térmica em OPC. Por meio de medidas EXAFS, para diferentes valores de temperatura, foi possível obter características estruturais como distâncias interatômicas médias, números médios de coordenação, desordens estrutural e térmica, assimetria das funções de distribuição de pares e as temperaturas de Einstein e Debye. Por EXAFS também foi possível verificar a existência de ligação química entre Ga e Se, e confirmar o caráter amorfo da estrutura deste material. A técnica de XRD forneceu informações estruturais complementares, obtendo o fator de estrutura da liga. Pela análise dos dados de DSC as energias de ativação de transição vítrea e cristalização foram obtidas, sendo esta última obtida pelos métodos de Kissinger e Afify, a ordem de reação e capacidade térmica do material também foram determinadas. Pelo efeito fotoacústico foram feitas medidas de difusividade térmica, obtendo os coeficientes de expansão e difusividade térmica. Para filmes-finos as técnicas de caracterização utilizadas foram: XPS, Espectroscopias de transmitância e absorbância, e medidas elétricas tipo I x V e I x t. Por XPS a energia de banda de valência foi obtida, além de ser possível verificar que ocorrem ligações químicas entre Ga e Se. A espectroscopia de transmitância forneceu informações acerca dos parâmetros óticos do filme, tais como coeficiente de absorção, índice de refração, e coeficiente de extinção. Além de obter o gap .tico do material. Com a informação da energia de banda de valência e gap do material foi possível determinar a energia da banda de condução. Por espectroscopia de absorção nos dispositivos ITO/GaSe9, ITO/P3HT and ITO/P3HT/GaSe9, foi possível observar que o dispositivo ITO/P3HT/GaSe9 apresenta maior faixa de energia na região de absorção. Medidas elétricas realizadas a dois terminais foram feitas nos dispositivos ITO/GaSe9/Al, ITO/P3HT/A1 and ITO/P3HT/GaSe9/Al, obtendo o comportamento elétrico destes no escuro e no claro. Dadas as características observadas, para dispositivo fotodetetor ITO/P3HT/GaSe9/Al, foi também estudado o comportamento elétrico deste, em função da intensidade luminosa. PALAVRAS CHAVE: Amorfo, Ligas Semicondutoras, DR.X, EXAFS, XPS, DSC, Fotoacústica, Fotodetector, Dispositivo Híbrido. / Abstract: The present research work consists 011 production and characterization ofamorphous chalcogenics GaSe9 alloys, either as powder or as for thin-film. The technique used to prepare the alloy as powder was Mechanic Alloyng. The powder as milled was used the thermal sublimation to synthesize the thin-films. For the characterization of the physical properties of the powders, the techniques used were: XRD, EXAFS, DSC and Photoacoustic Effect. Through EXAFS measurements, for different values of temperature, it was possible to obtain strutural characteristics such as average coordination number and interatomic distance, structural and thermal disorder, asymmetry of partial distribuction functions, and Einstein and Debye temperatures. Athwart EXAFS it was also possible to verify the existence of chemical bonds between Ga and Se, and to confirm the amorphous species of this material. The XRD technique complemented structural information, obtaining the structural factor of the alloy. Throught DSC data analysis the activation energies for crystallization and glass transition were determined. The crystallization activation energies were calculated applying Kissinger and Afify methods and the reaction order and thermal capacity of the material were determined. By the photoacoustic effect, the thei'mal difusivity was determined, and also the thermal expansion, and thermal difusivity coefficients were obtained. For the thin films, the characterization techniques used were: XPS, Transmitance and Absorbance Spectroscopies, and electrical measurements of I x V and I x t. For XPS measurements the valence band energy of the film was determined, and was also possible to verify chemical bonds between Ga and Se. Transmitance spectroscopy dada provided informations over the optical parameter of the films such as absorption coeficient, index refraction and extinction coeficient. Among that, the optical gap of the material was also determined. By both information, valence band energy and gap energy, it was possible to obtain the conduction band energy of the material. Throught absorbance spectroscopy over the devices ITO/GaSe9, ITO/P3HT and ITO/P3HT/GaSe9 it was possible verify that ITO/P3HT/GaSe9 presents the largest range in energy of absorption region. Electrical measurements performed by two electrods were made at the devices ITO/GaSe9/Al, ITO/P3HT/A1 and ITO/P3HT/GaSe9/Al, observing the electrical behavior in dark and over light of the devices. Due to the observed characteristics, for the photodeteetor device ITO/P3HT/GaSe9/Al, it was also studied its electrical behavior as a function of the light intensity. KEYWORDS: Amorphous, Semiconductor Alloys, XRD, EXAFS, XPS. DSC, Photoacoustic, Photodetector, Hybrid device.

Resumo: Nesta dissertação de mestrado é apresentado um estudo detalhado do comportamento magnético anisotrópico de epicamadas de MnAs crescidas por feixe de epitaxia molecular sobre substratos de GaAs(001) e GaAs(111)B, Medidas de magnetização à temperatura ambiente revelaram que as epicamadas de MnAs tem uma forte anisotropia magnética. No caso das epicamadas MnAs/GaAs(001), a direção de magnetização fácil ocorre no plano dos filmes ao longo da direção cristalográfica [110] dos filmes finos MnAs que é paralela a direção [110] do substrato de GaAs, Observa-se ciclos de histerese quase retangulares com magnetização remanente relativamente alta e campo coercivo baixo. No 111 no plano de filme e corresponde a um plano de magnetização fácil, A deformação da célula unitária do MnAs devido a efeitos de tensão residual é amplamente conhecida na literatura, A diferença nos coeficientes de expansão térmica do MnAs e do GaAs combinado a efeitos de tensão induzida pela aplicação do campo magnético tornam a transição de fase magnetoestrutural do MnAs bastante complexa. Em particular a coexistência das fases ferromagnética e paramagnética nessas epicamadas difere significativamente daquela observada no caso do MnAs massivo, É proposto um modelo baseado na rotação coerente da magnetização para simular os ciclos de histerese magnética de epicamadas de MnAs em temperaturas ao redor da transição de fase magnetoestrutural, A partir dos resultados das simulações é demonstrado que as contribuições das energias magnetoelás- ticas e magnetostrietivas para a densidade de energia livre são cruciais para corretamente descrever a magnetização de ambos os tipos de epicamadas de MnAs, A magnetização foi obtida para campos magnéticos aplicados em diferentes temperaturas e orientações relativas à rede cristalina do MnAs a partir de procedimentos padrões de minimização da densidade de energia livre magnética. Parâmetros fenomenológicos foram usados nos termos de energia de anisotropia magnética em diferentes temperaturas. Utilizamos como variáveis livres nas simulações somente as constantes de acoplamento magnetoelásticas do MnAs, Os coeficientes de acoplamento magnetoelástico obtidos são compatíveis com valores previamente medidos para o MnAs e contribuem significativamente para os termos de primeira ordem e segunda ordem da anisotropia magnética. Os resultados das nossas simulações são consistentes também com a manifestação de uma componente de magnetização fora do plano do filme de MnAs sobre substratos de GaAs(001), Essa componente de magnetização perpendicular já foi observada e relatada, O presente modelo indica que ela é induzida por efeitos de tensão durante a coexistência de fases e que persiste em temperaturas acima da temperatura de Curie da componente de magnetização no plano.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:10Z : No. of bitstreams: 1 000827359_20160127.pdf: 77899 bytes, checksum: 6b02ed519f08e50aa9f14e869acaca5a (MD5) Bitstreams deleted on 2016-01-28T17:44:58Z: 000827359_20160127.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-28T17:45:38Z : No. of bitstreams: 1 000827359.pdf: 3546505 bytes, checksum: 1a55419c9034fdde19219a7bb38966d9 (MD5) / Este trabalho tem como principal objetivo obter nanoestruturas de titanato de sódio (Na2Ti6O13) puras e dopadas usando o método hidrotermal assistido por micro-ondas, visando aplicação fotocatalítica na descoloração do corante rodamina B. No processo de síntese hidrotérmica os parâmetros potência de irradiação de micro-ondas (450W), volume de solução (50 mL), concentração de TiO2 (~0,5 g) e NaOH (10 M) foram mantidos fixos. Na primeira etapa do trabalho utilizou-se o TiO2 (anatase) comercial como precursor para a formação dos nanotubos. Nesta etapa foi avaliado o efeito da temperatura e do tempo de reação nas características do produto formado. A faixa de temperatura usada para a obtenção dos nanotubos foi de 130 a 200 °C enquanto que o tempo de reação variou de 0,5 a 4h. Em todas as sínteses o produto formado foi o titanato de sódio (Na2Ti6O13) identificado pela presença de picos em 2θ iguais a 10, 24, 28, 48°, quando analisados por difratometria de raios X, DRX. Por análises de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, MEV, observou-se a morfologia de nanoestruturas 1D, que pelas imagens de microscopia de transmissão, MET, associada a análise de área superficial (BET), da ordem de 300 - 400 m2 g-1, ficou evidenciado serem nanotubos. Todas as amostras, preparadas nesta etapa, apresentaram atividade na descoloração da rodamina B, com destaque para as obtida a 130 °C por 3 h e 180 °C por 1 h. A caracterização óptica destas amostras indicou emissão na região visível dos espectros de fotoluminescência, principalmente no azul (proporção relativa de 3 a 7%), e também emissão no verde maior ou igual a do laranja. Também foi usado o isopropóxido de titânio como precursor, mantendo-se todas as condições da primeira etapa, obtendo-se amostras com os mesmos perfis estruturais e ópticos, as quais também se mostraram ativas ... / This work aims to obtain sodium titanate nanostructures (Na2Ti6O13), pure and doped, using the microwave assisted hydrothermal method, aiming photocatalytic application in rhodamine B dye discoloration. In hydrothermal synthesis process, parameters such power microwave irradiation (450W), volume (50 mL), TiO2 concentration (~ 0.5 g) and NaOH (10 M) were kept fixed. In the first stage of this study TiO2 (anatase) commercial was used as a precursor for nanotubes formation. In this step, the effects of temperature and reaction time in the product characteristics. The temperature range used for obtaining the nanotubes was 130 to 200 ° C while the reaction time varied from 0.5 to 4 hours. In all syntheses the product formed was sodium titanate (Na2Ti6O13) identified by the presence of peaks at 2θ equal to 10, 24, 28, 48 °, when analyzed by X-ray diffraction, XRD. For high-resolution electron microscopic analysis, SEM, it was observed that the morphology of 1D nanostructures, which by transmission microscopy images, MET, associated surface area analysis (BET), in the range 300-400 m2 g-1, be evidenced nanotubes. All samples prepared at this stage, were active in the rhodamine B discoloration, and that obtained at 130 ° C for 3 h and 180 ° C for 1 h were better. The optical characteristics of these samples showed emission in the visible region of the photoluminescence spectra, particularly in the blue (relative proportion of 3 to 7%) and also green emission that was greater than or equal to orange. The titanium isopropoxide was also used as a precursor, keeping all the conditions established at the first stage, obtaining samples with the same structural and optical profiles, which were also active for photocatalysis. The nanotubes obtained were modified with silver, which was added to the precursor solution synthesis (dopant) or after synthesis (surface modifier). It has been found that the presence ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-16Bitstream added on 2014-12-02T11:21:05Z : No. of bitstreams: 1 000775296_20150116.pdf: 449463 bytes, checksum: 43558585e6fb22e6d593a800fe0eebb0 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-01-23T10:59:21Z: 000775296_20150116.pdf,Bitstream added on 2015-01-23T10:59:53Z : No. of bitstreams: 1 000775296.pdf: 2220721 bytes, checksum: 20bda960969f72c4be9130ed074b0799 (MD5) / O presente trabalho reporta os principais resultados obtidos na construção e caracterização de eletrodos de titânio recobertos com nanotubos de óxido de titânio modificados com nanopartículas de platina (TiO2/Pt) e eletrodos de cobre recobertos com nanopartículas de óxido de cobre (Cu/Cu2O) com vistas a sua aplicação na redução fotoeletrocatalítica de CO2 em meio aquoso e semicondutores em pó de CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e ZnNb2O6-Nb2O5 construídos e testados na redução fotocatalítica de CO2, com vistas a geração de produtos com maior valor agregado, tal como metanol. Os eletrodos TiO2/Pt e Cu/Cu2O foram construídos por meio de técnicas de eletroquímicas, enquanto que os semicondutores em pó CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e ZnNb2O6-Nb2O5 foram preparados utilizando a técnica de síntese por combustão e calcinação posterior. A redução fotoeletrocatalítica e fotocatalítica de CO2 não foi satisfatória sobre eletrodos de TiO2/Pt e semicondutor ZnNb2O6-Nb2O5, respectivamente. No entanto, o eletrodo de Cu/Cu2O apresentou grande eficiência na redução de CO2, atingindo 80% de remoção em meio de Na2CO3 0,3 mol L-1 pH 9 a +0,2 V, em solução tampão de NaHCO3/Na2CO3 0,1 mol L-1 pH 8, utilizando luz UV 125 W e potencial de +0,2 V mostrou uma reação praticamente seletiva para metanol, gerando 5,63 mmol L-1, correspondendo a 20% de conversão. Os semicondutores em pó CuNbO3-CuO e Cu0,85Zn0,15Nb2O6 também se mostraram bastante eficientes para a geração de metanol por redução de CO2 dissolvido em Na2CO3 0,1 mol L-1 pH8 utilizando luz visível de 450 W, chegando a formar 7,0 mmol L-1 e 3,2 mmol L-1 de metanol respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que ambas as técnicas podem ser empregadas para a redução do CO2, usando para isto os semicondutores Cu/Cu2O, CuNbO3-CuO e Cu0,85Zn0,15Nb2O6 e, poderia ser uma potencial alternativa para os problemas ambientais além de contribuir como fonte... / This present work reports the main results obtained with the construction and characterization of TiO2 nanotubes modified by platinum nanoparticle electrode (TiO2/Pt) and copper covered by copper oxide nanoparticles electrode (Cu/Cu2O) for application in the photoelectrocatalytic reduction of dissolved CO2 and CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 and ZnNb2O6-Nb2O5 powders semiconductors constructed and applied in the photocatalytic reduction of dissolved CO2 for the generation of products with higher added value. The TiO2/Pt and Cu/Cu2O electrodes were prepared by electrochemical techniques, whereas the CuNbO3-CuO, Cu0,85Zn0,15Nb2O6 and ZnNb2O6-Nb2O5 powder semiconductors were prepared using the combustion synthesis technique and submitted to annealed. The CO2 reduction by photoelectrocatalysis and photocatalysis were not satisfactory when using the TiO2/Pt electrode and the ZnNb2O6-Nb2O5 semiconductor, respectively. However, the Cu/Cu2O electrode shows a high efficiency in the CO2 reduction obtaining 80% of removal in 0.3 mol L-1 Na2CO3 pH 9 and +0.2 V, and, it showed a practically selective reaction to methanol (producing 5.63 mmol L-1), corresponding to 20% of conversion at ambient of 0.1 mol L-1 NaHCO3/Na2CO3 butter solution pH 8, using UV light of 125 W and +0,2 V. The CuNbO3-CuO and Cu0,85Zn0,15Nb2O6 powder semiconductors also showed a good efficiency to the methanol formation throughout dissolved CO2 reduction in 0.1 mol L-1 Na2CO3 pH 8 using visible light of 450 W, and forming 7 mmol L-1 and 3.2 mmol L-1 of methanol, respectively. The results obtained in this work show that both techniques can be employed for the CO2 reduction, using for this the Cu/Cu2O, CuNbO3-CuO and Cu0,85Zn0,15Nb2O6 semiconductors, and it could be a potential alternative to the environmental problems and contribute as raw material source for the production of fuels, for instance.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-01Bitstream added on 2015-03-03T12:07:31Z : No. of bitstreams: 1 000811937.pdf: 7969295 bytes, checksum: 39c229aba2772d43469233009f1430a9 (MD5) / São calculados e analisados os estados estacionários de elétrons ligados a impurezas em materiais semicondutores e nanoestruturas. Os estados eletrônicos são descritos mediante a aproximação de massa efetiva. A equação de massa efetiva é resolvida numérica e computacionalmente, combinando o uso do método variacional e do método de diferenças finitas. Os cálculos referem-se a uma impureza doadora rasa nos seguintes sistemas: (1) um ponto quântico esférico sob campos magnéticos e elétrico, incluindo a estrutura CdSe/ZuS/CdSe/SiO2; (2) um poço quântico ultrafino sob campo magnético, focando os estados ligados de dois elétrons e (3) silício sob campo magnético. Os resultados são comparados com os de outros trabalhos téoricos disponíveis na literatura e com dados experimentais recentes. Os elementos de matriz necessários no cálculo variacional e as condições de fronteira utilizadas no método de diferenças finitas são apresentados de forma detalhada / The bound eletronic states of impurities in different systems based on semiconductor materials are calculated and analyzed. The electronic states are described by using the effective-mass approximation. The effective-mass equation is solved by numerical and computacional techniques, combining variational approaches and the finite-difference method. The calculations are performed for a shallow-donor impurity in the following systems: (1) a spherical quantum dot under electric and magnetic fileds, including the structure CdSe/ZnS/CdSe/SiO2; (2) an ultra-thin quantum well subject to a magnetic field, focusing the bound states of two electrons and (3) silicon under a magnetic field. The results are compared with those in theoretical works available in the literature and with recent experimental data. The matrix elements required in the variational calculations and the bondary conditions used in the finite-difference sheme are given

Este trabalho descreve a obtenção e caracterização de cristais do composto semicondutor III-V-GaSb, crescidos a partir da fase líquida pelo método Czochralski e pela técnica do Líquido Encapsulante (LEC). Na parte experimental, apresenta-se o procedimento utilizado para o crescimento de cristais de GaSb não-dopados e dopados com Alumínio. Faz-se referência ao projeto e a construção de um sistema experimental para a injeção de vibração ultrasônica no banho, através do fundo do cadinho, durante o puxamento dos cristais e dos métodos utilizados na caracterização dos mesmos. Utiliza-se a técnica metalográfica por ataques químicos seletivos para o estudo dos defeitos de crescimento resultantes do método utilizado. Os resultados indicam que o Al utilizado como dopante em GaSb segrega preferencialmente pp o líquido (kef> 1), reduz a densidade de discordância no cristal e o ultra-som injetado no banho tem influência nas estrias rotacionais do mesmo. Dos reagentes químicos testados, nos cristais de GaSb dopados com Al, para a caracterização dos defeitos de crescimento, o que apresentou o melhor desempenho e a maior seletividade foi o reagente H2SO4 + H2O2 diluído ou não, em água deionizada. Os defeitos típicos observados nos cristais crescidos por LEC foram discordâncias, estrias rotacionais e precipitados. / This work describe the procedure used in the growth and characterization of GaSb compound semiconductor III-V with the Liquid Encapsulated Czochralski (LEC) technique. ln the crystal growth experiments doped and undoped GaSb crystals were obtained. The design and construction of the experimental apparatus to introduction of the ultrasonic vibration into the melt during the crystal growth is described. The crystals have been characterized by atomic absorption analysis, macrografic and micrografic examinations, microhardness tests, and electricalmeasurements. The results show that the effective coefficient distribution of Al in GaSb, is bigger that one (kef > 1). The etch pit densities were lower at the top than at the bottom of as-grown crystals and could be reduced through doping with Al. The ultrasonic vibration on the melt have affected the rotational striations in the crystals. The etching solution of H2O2 + H2SO4 diluted or not in water, has demonstrated the best performance for revealing typical defects in as-grown GaSb crystals.

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-01-15T19:43:56Z No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-20T18:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T18:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JéssicaNatáliadaCostaDantas.pdf: 1556544 bytes, checksum: d0b292aa7b5ac0034fbb447be94d1387 (MD5) / Neste trabalho foram estudadas as propriedades de transporte de um pacote de onda em um fio quântico submetido a um campo elétrico externo modulado e levando em consideração a interação spin-órbita do tipo Rashba e Dresselhaus. Nesse sistema, a interação spin-órbita Dresselhaus possibilita a inversão do spin do elétron injetado. Para analisar a evolução temporal do sistema (partículas) que avaliar os seguintes parâmetros: a probabilidade de retorno do elétron, o desvio quadrático médio (MSD), a função participação e o centro do pacote de onda. Foi observado que determinados valores dos parâmetros localiza a função de onda, podendo fazer uma correlação com transição de fase metal-isolante ou estado localizado e não localizado. / In this work we present results obtained on the transport properties of a wave packet in a quantum wire subjected to an external modulated electric field and taking into account the spin-orbit interaction of the Rashba and Dresselhaus types. In this system the Dresselhaus spin-orbit interaction produces the reversal of the spin of the injected electron. To analyze the time evolution of the system (particle) we evaluate the following parameters: the return probability of electron , the root mean square deviation (MSD) function participation and the center of the wave packet. It was observed that for certain parameter values the wave function is localized in a certain region which allows to make a correlation with a metal-insulator phase transition.