Orientador: Maria Aparecida Zagheti Bertochi / Co-orientador: Alberto Adriano Cavalheiro / Banca: Sônia Maria Zanetti / Banca: Diogo Pascoali Volanti / Banca: Talita Manzon Anselmo / Banca: Milady Renata Aparecida da Silva / Resumo: 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 ... / Abstract: 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 ... / Doutor

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000427903-Texto+Completo-0.pdf: 145951 bytes, checksum: 25c3a345abd5cb93a9f65fefaf947924 (MD5) Previous issue date: 2010 / The synthesis and application of new organic materials, nanostructured, for the development of technology based in organic devices have received much interest in the scientific community. In recent years entered in the market the first polymeric electronics products (organic semiconductor materials), among them there are the electrochromic devices, which are called smart windows, by controlling the passage of light or heat through a closed environment, like an ordinary window. The main functional aspects of electrochromic devices for use in architectural and automotive industry are to control the passage of light and temperature for thermal and visual comfort. These devices can be flexible and very thin, and do not contain heavy metals. The devices are formed by layers of organic material deposited in various architectures. In this work, the electrodeposition from organic materials in the case Polyaniline, which provides stability in the optical and electrical parameters, were used to develop prototypes of organic electrochromic devices. These materials were characterizated by: absorption spectroscopy ultraviolet-visible (UV-Vis), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), measurement of thickness and electrical measurements. The objective of this work was the development of electrochromic transmission devices (ETD) that have the Poly (3,4- ethylenedioxythiophene), PEDOT, as the working electrode and vanadium pentoxide, V2O5, as counter-electrode. The proposed architecture uses the electrolyte, LiClO4/PC/PMMA, to separate the counter-electrode, PANI/V2O5, of the PEDOT electrode. The results obtained with optical and electrical characterization revealed that the ETD demonstrated a change in optical absorption when subjected to a voltage difference, and a decrease of three orders of magnitude in electrical resistivity. These results demonstrated the feasibility for the construction of electrochromic devices that have the PEDOT as an electrode surface and PANI/ V2O5 as counter-electrode surface. / A síntese e a aplicação de novos materiais orgânicos, nanoestruturados, para o desenvolvimento de tecnologia em dispositivos orgânicos tem despertado grande interesse na comunidade científica. Atualmente encontram-se no mercado os primeiros produtos eletrônicos poliméricos (materiais orgânicos semicondutores), entre esses há os dispositivos eletrocrômicos, os quais são chamados de janelas inteligentes. Os principais aspectos funcionais de dispositivos eletrocrômicos para aplicação na indústria arquitetônica e automotiva são o controle da passagem de luz e de temperatura para o conforto térmico e visual. Podem ser flexíveis e muito finos, além de não conter metais pesados. Os dispositivos orgânicos são formados por camadas de materiais orgânicos depositados em diversas arquiteturas. Neste trabalho, a partir dos materiais orgânicos eletrodepositados, no caso Polianilina, PANI, que apresenta estabilidade nos parâmetros ópticos e elétricos, desenvolveram-se protótipos de dispositivos orgânicos eletrocrômicos. As técnicas utilizadas na caracterização desses materiais foram: espectroscopia de absorção ultravioleta-visível (UV-Vis), microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), medida de espessura e medidas elétricas. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de dispositivos orgânicos eletrocrômicos de transmissão (DETs) que apresentem o Poli(3,4-etilenodioxitiofeno), PEDOT, como eletrodo de trabalho e o Pentóxido de Vanádio, V2O5, como contra-eletrodo. A arquitetura proposta neste trabalho utiliza o eletrólito de LiClO4/PC/PMMA para separar o contra-eletrodo de PANI/V2O5 do eletrodo de PEDOT.A análise dos resultados obtidos com a caracterização óptica e elétrica revelaram que o DET apresentou mudança na absorção óptica, quando submetidos a diferença de potencial, e um decréscimo de três ordens de grandeza na resistividade elétrica. Estes resultados demonstraram a viabilidade para a confecção de dispositivos eletrocrômicos que apresentam o PEDOT como eletrodo de superfície e o PANI/V2O5 como contra-eletrodo de superfície.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000429719-Texto+Completo-0.pdf: 8096563 bytes, checksum: 3909c8aa0ccc3554fde2f6ac8e82d333 (MD5) Previous issue date: 2011 / This work describes the growth and characterization of GaSb and GaInSb crystals, lightly doped with aluminum (Al), cadmium (Cd) and tellurium (Te). The Gallium antimonite is a semiconductor compound of the family III-V, with thermalphotovoltaic and optoelectronics characteristics. This is a preferential candidate on the new generation of low-power, low-consumption and high performance electronic devices. The methodology presents the description of the crystal growth process through Liquid Encapsulated Czochralski Method. The distribution of dopants and Indium, analyzed by Energy Dispersive Spectroscopy, was compared to resistivity, carrier density and mobility throughout the crystals. The n-type conductivity found in some of the crystals suggests that defects like SbGaSb and more likely VGaSb could be present. The uneven distribution of aluminum and tellurium in the analyzed samples are probably linked to a non-uniformity of the radial distribution of dopants due to defects as twins and facets found in the crystals. / Este trabalho descreve a obtenção e caracterização de cristais compostos semicondutores III-V GaSb e GaInSb, levemente dopados com alumínio (Al), cádmio (Cd) e telúrio (Te). O Antimoneto de Gálio é um composto semicondutor da família III-V, com característica optoeletrônica e termofotovoltaica, de aplicação preferencial para uma nova geração de dispositivos de baixo consumo de energia e alto desempenho. A metodologia apresenta a descrição do processo de crescimento dos cristais através do método Czochralski com Líquido Encapsulante. A distribuição dos dopantes e do índio, analisada por Espectroscopia por Dispersão de Energia, foi comparada com a resistividade, densidade de portadores e mobilidade ao longo dos cristais. A condutividade tipo-n encontrada em algum dos cristais sugere que defeitos complexos como VGaGaSb e mais provavelmente gálio no sítio do Sb (GaSb) possam estar presentes. A distribuição não uniforme do alumínio e do telúrio nas amostras analisadas provavelmente esteja vinculada a não uniformidade da distribuição radial dos dopantes em função da presença de defeitos como maclas, contornos de grão e pits encontrados nos cristais.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000441953-Texto+Completo-0.pdf: 3874457 bytes, checksum: 47b9d1258c5c65de4ec4b58c6e426780 (MD5) Previous issue date: 2012 / This paper describes the growth and characterization of III-V compound semiconductors, Ga1-xInxSb lightly doped with aluminum (Al) and cadmium (Cd). The Ga1-xInxSb compound is an interesting material for the development of optical modulators, lasers operating in the mid-infrared range, multi-junction solar cell and thermophotovoltaic cell use. The methodology presents the description of the crystal growth process through Vertical Bridgman Method. The distribution of indium and dopants, analyzed by Energy Dispersive Spectroscopy, was correlated to resistivity, carrier number and mobility throughout the crystals. The change of n-type conductivity to p-type in blades of the same crystals classifies the inhomogeneous distribution of indium dopant and suggests the presence of native defects. The inhomogeneous distribution of indium in the crystals and the segregation of indium antimonide at the end of the crystal is probably linked to destabilization of the solidliquid interface during the process of crystal growth. / Este trabalho descreve o crescimento e a caracterização de cristais de compostos semicondutores III-V, Ga1-xInxSb levemente dopados com Alumínio (Al) e cádmio (Cd). O composto Ga1-xInxSb é um material interessante para o desenvolvimento de moduladores ópticos, lasers operando na faixa de infravermelho médio, multijunções de células solares e uso em células termofotovoltaicas. A metodologia apresenta a descrição do processo de crescimento dos cristais através do método Bridgman Vertical. A distribuição do índio e dos dopantes, analisada por Espectroscopia por Dispersão de Energia foi correlacionada com a resistividade, número de portadores e mobilidade ao longo dos cristais. A mudança da condutividade tipo n para tipo p em lâminas do mesmo cristal classifica a distribuição heterogênea do índio e dos dopantes e sugere a presença de defeitos nativos. A distribuição não uniforme do índio nos cristais e a segregação do antimoneto de índio para o final do cristal provavelmente esteja vinculada a desestabilidade da interface sólido/líquido durante o processo de crescimento dos cristais.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-22Bitstream added on 2014-06-13T19:39:44Z : No. of bitstreams: 1 gomes_tc_me_bauru.pdf: 1832045 bytes, checksum: 276d97de5e1a56b67c714776210760a3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Visando investigar as propriedades semicondutoras de ftalocianina tetrassulfonada de cobre (TsCuPc) e avaliar sua aplicabilidade em transistores de efeito de campo e sensores baseados na estrutura metal-isolante-semicondutor (MIS), desenvolveu-se um capacitor MIS flexível, usando o óxido de alumínio (AI2O3) e a TsCuPc como camadas isolante e semicondutora, respectivamente. O AI2O3 foi obtido pela anodização de uma camada de alumínio metalizada sobre um substrato de polietileno tereftalato (PET) e a TsCuPc foi depositada sobre o AI2O3 por impressão jato de tinta. O AI2O2 foi caracterizado por espectroscopia de impedância (EI), apresentado constante dielétrica aproximadamente igual a 11 e boa estabilidade térmica. Para que a impressão de TsCuPc resultasse em filmes adequados para aplicação de campo elétrico foi necessário adicionar polivinilalcool (PVA) à solução de TsCuPc em água (0,5 mg/5 mg/1 ml). Em medidas de capacitância e perda dielétrica de filmes de TsCuPc/PVA observou-se a relaxação Maxwell-Wagner, sugerindo que o PVA e a TsCuPc formam fases distintas. Através da caracterização DC do filme de TsCuPc/PVA, constatou-se que o transporte de carga é compatível com o modelo de injeção Shocttky e que em ambientes secos apresentam um coeficiente positivo de variação de condutividade em função da temperatura, característico de um material semicondutor. No capacitador MIS, as medidas de capacitância e perda dielétrica versus frequencia foram realizadas em diferentes voltagens de polarização do gate, a partir das quais se determinou os valores de densidade de portadores e mobilidade do filme de TsCuPc/PVA a 303 K, como sendo 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectivamente. Mostrou-se que é viável o uso de TsCuPc para a preparação de dispositivo MIS por impressão, desde que esteja associado à um plastificante como o PVA e, também, que os efeitos elétricos adivindo das propriedades semicondutoras... / Aiming to investigate the semiconductor properties of the tetrasulfonated copper phthalocyanine (TsCuPc) and evaluate its applicability in organic field effects transistors and sensors based in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices, it was developed a flexible MIS capacitor, using aluminium oxide (AI2O3) and TsCuPs, as insulator and semiconductor layers, respectively. The oxide was grown by anodization of an aluminum layer deposited onto PET substrate and the TsCuPc was printed by inkjet printing on the AI2O3 film. The AI2O3 was characterized by impedance spectroscopy (El) having a dielectric constant of 11, approximately, and good thermal stability. To printing the TsCuPc, resulting in appropriated films to apply electrical field, it was added polyvinyl alcohol (PVA) into the TsCuPc aqueous solution (0,5 mg/5 mg/1 ml). By performing measurements of capacitance and dielectric loss in TsCuPc/PVA films it was observed a Maxwell-Wagner relaxation, suggesting that the TsCuPc and the PVA keeps as two distinct phases and it was seen that in dry environments it show a positive coefficient of conducativity versus temperature, typical of a semiconductor material. In a MIS capacitor, the capacitance measurements and dielectric loss versus frequency were performed at different bias voltages of the gate, from which it was determined the values of carrier density and mobility of the film TsCuPc (303 k), as 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectively. It was show that it is feasible to use TsCuPc for preparting MIS devices, by printing, if it is associated with a plasticizer such as PVA and, also, that the electrical effects arising from the TsCuPc as semiconducting material can only be observed in environments free of moisture

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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2014. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-20T16:04:43Z No. of bitstreams: 1 2014_AnaCláudiadosSantosCamilo.pdf: 4942607 bytes, checksum: 2ca2c7d76a4b2be687c32e9dc875f00e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-21T17:37:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AnaCláudiadosSantosCamilo.pdf: 4942607 bytes, checksum: 2ca2c7d76a4b2be687c32e9dc875f00e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T17:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AnaCláudiadosSantosCamilo.pdf: 4942607 bytes, checksum: 2ca2c7d76a4b2be687c32e9dc875f00e (MD5) / O transporte de carga é um fenômeno importante por trás da eficiência dos dispositivos à base de semicondutores orgânicos. Aqui, estudamos a família do Triindole, uma nova família de semicondutor orgânico de alta mobilidade. Esta plataforma, de simetria C3, tende a formar pilhas colunares dos núcleos aromáticos maximizando a sobreposição do orbital _ entre as moléculas adjacentes, abrindo assim o caminho para a migração unidimensional de portadores de carga ao longo destas colunas. Neste trabalho, avaliamos o impacto das vibrações intra- e intermoleculares no acoplamento eletrônico entre as unidades. Para tanto, usamos a Dinâmica Molecular para gerar uma série de configurações que nos permitirá uma análise quantitativa do impacto das vibrações no transporte de cargas para o nosso sistema de interesse. O ponto de partida de nosso estudo é o teste do Campo de Força que temos disponível no software Materiais Estudio V 6.1, que será usado para avaliar se este descreve adequadamente o sistema sob investigação. Uma vez válido o Campo de Força, procedemos com a simulação via Dinâmica Molecular. Após a Dinâmica Molecular, removemos a geometria de alguns dímeros da supercélula, onde foi aplicada a dinâmica, e calculamos o acoplamento eletrônico. Um histograma é então traçado com todos os valores, a fim de determinar valores relevantes do acoplamento eletrônico, tais como o desvio padrão e os valores médios. Os resultados nos mostraram a importância das vibrações, uma vez obtido valores de acoplamento considerável para um semicondutor orgânico com o valor do desvio padrão próximo do valor médio. Portanto, esta estratégia pode ser útil na determinação do impacto de vibrações no mecanismo de transporte de carga que ocorre principalmente em materiais fluídicos, tais como os cristais líquidos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Charge transport is of the key phenomena behind the efficiency of the devices based on organic semiconductors. Here, we study a family of the Triindole, a new plataform of high mobility organic semiconductor. This platform, of C3 symmetry, tends to form columnar stacks of aromatic rings maximizing the overlap of the _ orbital between adjacent molecules, thus paving the way for the one-dimensional migration of charge carriers along the columns. this work, we evaluate the impact of intra- and intermolecular vibrations in the electronic coupling between the units. For this, we use the Molecular Dynamics that will generate a series of configurations that will allow us analysis quantitative the impact of vibrations in the charge transport for our system of interest. The starting point of our study is the test of Force Field we have available in Materials Studio software V 6.1, which is used to assess whether this adequately describe the system under investigation. Once Force Field is valited, we proceed with the Molecular Dynamic simulation. After Molecular Dynamics, removed the geometry of some dimers supercell, where the dynamics was applied, and calculated the electronic coupling. A histogram is then created with all values in order to determine relevant values of the electronic coupling, such as the average standard deviation and the average values. The results showed the then importance of the vibrations, since was obtained significant coupling values for an organic semiconductor with the value of the standard deviation around the mean value. Therefore, this strategy can be useful in the determination of the impact of vibrations in the charge transport mechanism that happens particularly in fluidic materials, such as liquid-crystals.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2014. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-20T16:52:24Z No. of bitstreams: 1 2014_JuanCarlosRomeroAquino.pdf: 11234558 bytes, checksum: 3f777fbff9793dc3f42dbd2b72775bda (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-21T18:20:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JuanCarlosRomeroAquino.pdf: 11234558 bytes, checksum: 3f777fbff9793dc3f42dbd2b72775bda (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T18:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JuanCarlosRomeroAquino.pdf: 11234558 bytes, checksum: 3f777fbff9793dc3f42dbd2b72775bda (MD5) / Nesse trabalho foram estudadas as propriedades estruturais, vibracionais e hiperfinas de nanopartículas de SnO2 dopadas com Cr em porcentagens de 0% a 30%, sintetizadas pelo método de precursores poliméricos. Os resultados obtidos por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) evidenciam a presença de Cr nas porcentagens nominais. A análise dos difratogramas de raios X (DRX) das amostras, como preparadas, mostra a presença de uma fase em todas as amostras que corresponde à estrutura tipo rutilo. Esta fase permanece sendo única nas amostras tratadas termicamente, com exceção das amostras tratadas em temperaturas acima de 1050 oC para a amostra com 10% e 900 oC na amostra com 30%, nas quais se observou a formação da fase secundária Cr2O3. Os parâmetros de rede mostram uma diminuição linear para concentrações de Cr abaixo de 7%. Isto sugere que os íons de Cr entram na rede substituindo íons de Sn. Acima desta concentração, observa-se uma desaceleração na taxa de variação dos parâmetros de rede, o que foi assumido como sendo resultado da entrada tanto substitucional como intersticial de íons Cr na rede cristalina. O tamanho médio dos cristalitos mostra uma diminuição à medida que se incrementa a concentração de Cr. No entanto, após tratamento térmico, este tamanho médio mostra um crescimento proporcional à temperatura de tratamento. O tamanho médio foi corroborado por experimentos de microscopia eletrônica e a presença da fase secundária nas amostras tratadas termicamente a altas temperaturas também foi determinada através das medidas de microscopia eletrônica de alta resolução. Medidas de espectroscopia UV-Vis proporcionaram valores do gap de energia da matriz semicondutora. Os resultados indicam que esse gap decresce com o aumento da concentração de Cr nas amostras, excluindo efeitos quânticos associados ao tamanho nanométrico das partículas. Além disso, se observaram bandas de energia abaixo do gap as quais foram associadas a transições relacionadas com níveis de defeitos profundos provavelmente associados a defeitos como vacâncias de oxigênio ou transições intraiônicas dos íons Cr3+. Medidas de absorção no infravermelho proporcionaram informações consistentes com as obtidas de medidas de espectroscopia Raman, confirmando a formação da estrutura rutilo em todas as amostras. O modo mais intenso (A1g) mostrou um deslocamento para menores números de onda, o que foi associado ao efeito de liga produzido pela dopagem com Cr. Além disso, observaram-se modos adicionais os quais foram identificados com os modos Eu(3) -(TO), Eu(3)- (LO) e A2u-(TO). Estes modos ficam mais intensos ao aumentar-se a concentração de Cr. Acredita-se que estes modos fiquem Raman ativos devido às perturbações estruturais introduzidas pela dopagem. Também foi observado um modo localizado em ~860 cm-1 chamado de MCr, cuja intensidade aumenta com a concentração de Cr nas amostras. Enquanto que os modos Eu e A2u não sofrem modificações importantes após os tratamentos térmicos, o modo MCr mostra um enfraquecimento proporcional à temperatura de tratamento térmico. Este enfraquecimento sugere que o modo MCr seja Raman ativo devido à desordem estrutural provocada pela dopagem com Cr na região da superfície das partículas, já que ao aumentar-se a temperatura de tratamento, aumenta-se o tamanho das partículas e, por conseguinte, menor será a razão superfície/volume.Os resultados obtidos das medidas de espectroscopia Mössbauer sugerem que o ingresso do dopante aumenta a densidade eletrônica tipo-s. Este aumento está associado à substituição de íons Sn4+ por íons de menor valência (Cr3+), o que corrobora os resultados obtidos por DRX, espectroscopia Raman e UV-Vis. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The structural, vibrational and hyperfine properties of Cr-doped SnO2 nanoparticles with Cr content from 0 to 30% synthetized by a polymer precursor method have been studied in this work. Energy dispersive spectroscopy (EDS) results evidenced the presence of Cr compatible with the nominal percentage. The analysis of X-ray diffraction patterns (XRD) of as-prepared samples shows the presence of a phase in all samples which corresponds to the rutile-type structure. This phase remains the only one also for the thermally-treated samples, with exception of samples treated above 1050 oC for the 10% and 900 C for the 30% Cr-doped samples in which a secondary phase Cr2O3 has been observed. The lattice constants and consequently the unit cell volume show a linear decrease in the range of Cr concentration below 7%. This result suggests that the Cr ions enter the lattice by substituting Sn ions. Above that concentration, it is observed a reduction in the rate of the lattice constants, which was assumed to come due to the entrance of Cr ions into substitutional and interstitial sites of the crystalline structure. The mean crystallite size shows a decreasing tendency as the Cr concentration is increased. However, after the thermal treatment, the crystallite size shows a growing tendency which is proportional to the temperature of the treatment. The mean crystallite size has been corroborated by electronic microscopy and the presence of a secondary phase in the thermally-treated samples at high temperatures has also been determined by high resolution electron microscopy measurements. UV-Vis spectroscopy measurements have been used to determine the gap energy of the semiconducting matrix. Results indicate that the gap decreases with the increase of the Cr content and exclude the occurrence of quantum effects associated to the nanometer-size of the particles. Besides, it has been observed low-energy bands which have been associated to transitions of deep defects likely associated to oxygen vacancies or intra-ionic transitions of Cr3+ ions. Infrared absorption measurements provide results which are consistent with those obtained from Raman spectroscopy measurements, confirming the formation of the rutile-type structure in all samples. The most intense mode (A1g) shows a red-shift which was assigned to alloy effects produced by Cr doping. Besides, additional modes have been observed which are identified as the Eu(3) -(TO), Eu(3)- (LO) e A2u -(TO). The intensity of these modes increases as the Cr content is increased. It is believed that these modes become Raman active due to structural perturbations provoked by the doping. It has also been observed a mode localized at ~860 cm-1 called MCr whose intensity increases with the Cr content increase. Although the Eu e A2u modes do not show important modifications after the thermal treatment, the MCr mode shows a weakening proportional to the temperature of the treatment. This weakening suggests that the MCr mode becomes Raman active due to the structural disorder provoked by the Cr doping in the surface region of the particles, since the particle size grows as the temperature of treatment is increased; therefore, small surface/volume ratio we have. Mössbauer spectroscopy results suggest that the entrance of dopant increases the s-type electronic density. This increase is associated to the substitutions of Sn4+ ions by lower valence ions (Cr3+), which corroborates results obtained by XRD, Raman and UV-Vis spectroscopy.

Neste trabalho, estudamos o crescimento epitaxial por feixe molecular de pontos quânticos de InAs/GaAs, bem como sua propriedades ópticas e morfológicas. O método de crescimento, em baixa taxa foi usado para a fabricação de estruturas de pontos quânticos com alturas médias suficientes para a obtenção de resposta óptica nas faixas de 1,3\'mü\'m e 1,5\'mü\'m em temperatura ambiente. O interesse na manufatura desse tipo de amostra decorre do fato de serem estes os comprimento de onda de mínima atenuação de sinal em redes de transmissão por fibras ópticas. O estudo sistemático das etapas envolvidas na evolução de pontos quânticos de superfície no regime de baixa taxa de deposição permitiu entender como tais estruturas, com alturas médias bem maiores que as normalmente obtidas na literatura, puderam ser alcançadas. / Study of the tuning of optical emission of InAs / GaAs quantum dots in the 1,3\'mü\'m and 1,5\'mü\'m regions