Estágio realizado na Qimonda Portugal, S.A. e orientado pelo Eng.ª Sónia Andreia Carvalho / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T21:08:03Z : No. of bitstreams: 1 ravaro_lp_dr_bauru.pdf: 1658046 bytes, checksum: 983c4581a9ddd20f1ea856686a19f802 (MD5) / Dióxido de estanho (snO2) é um semicondutor óxido do tipo-n, que é transparente na região do ultravioleta/visível. Possui muitas aplicações como, por exemplo, eletrodos transparente, sensores de gás, coletores e dispositivos optoeletrônicos. Quando dopado com íons terras-raras, SnO2 pode ser utilizado na confecção de dispositivos para comunicação óptica, principalmente na forma de filmes finos. A modificação do pH da suspensão coliodal, a partir do pH neutro, mostrou-se um artifício eficaz no controle das propriedades ópticas, elétricas e estruturais das amostras obtidas sem a necessidade da utilização de compostos orgânicos para a estabilização do sistema coloidal e controle do tamanho da partícula. O pH ácido favorece a formação de ligações cruzadas (Sn-O-Sn) entre as partículas, com geração de aglomerados maiores observados nas medidas de MEV/FEG e maior concentração de defeitos superficiais identificados pelos modos de vibração S1 e S2 do espectro Raman. O pH ácido também reduz a resistividade, a energia de ativação e a energia de captura dos filmes obtidos. O espectro de emissão para uma pastilha dopada com 2% de érbio, obtida com pH4, apresentou leve alteração das componentes dos níveis Stark referente aos íons Er3+ localizados na superfície desorganizada do grão. O processamento de filmes por litrografia positiva (lift-off) beneficiou a estabilidade elétrica e a reprodutividade de dados em medidas elétricas, facilitando a interferência dos resultados. Para medidas decaimento da condutividade foto-excitada com um LED de InGan (450 nm), foi possível observar valores positivo e negativo para a quantidade (Ecap-), indicando regiões distintas de temperatura com domínio da captura de elétrons por defeitos ou da mobilidade eletrônica / Tin dioxide (SnO2) is an n-type semiconductor, which is transparent in the ultraviolet/visible range. It has many applications, such as transparent electrodes, gas sensors, solar collectors and optoelectronic devices. When doped with rare-earth ions, SnO2 may be used for building optical communication devices, mainly in the form of thin films. Modification of pH of colloidad supension from neutral pH has shown an efficient tool on the control of optical, electrical and structural properties, which can be obtained without requirement of using organic compounds for stabilization of colloidal system and particle size control. Acid pH favors the formation of cross-linked bonds (Sn-O-Sn) between particles, with gernation of larger agglomerates, as observed in the SEM/FEG images and higher concentration of surface defects as identified by the vibration modes S1 and S2 of the Raman spectra. The acid pH also reduces the resitivity, the activation energy of the deeper energy level and the capture energy of obtained films. The emission spectra for a 2%Re3+- doped pellet, obtained with pH4, presents a slight variation of the Stark levels related to Er3+ ion located at the disorganized grain surface. Film processing by lift-off photolighography has led to electrical stability and data reproducibility in electrical measurements, helping the results interpretation. For measurements of decay of conductivity photo-induced by an InGaN LED (450nm), it was possible to observe positivo as well a negative values for the quantity (Ecap-), indicating distinct regions of temperature, either dominated by the electron capture by defects or by electronic mobility

Orientador: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Cleber Alexandre Amorim / Banca: Gabriela Byzynski Soares / Resumo: Transistores de filme fino (TFT) são dispositivos presentes em nosso cotidiano, usados em uma ampla variedade de aplicações, desde de processadores, registradores e monitores de tela plana. Estes dispositivos apresentam diversos benefícios, tais como: transparência, flexibilidade, rapidez, baixo custo e confiabilidade, o que faz com que tenham interesse de muitos grupos de pesquisa nas últimas décadas. Este trabalho visa o desenvolvimento de um novo método de deposição por spray, em atmosfera ambiente e a baixa temperatura (350ºC), para produção de filmes finos de óxidos zinco (ZnO) aplicados como camada ativa em TFTs. Os filmes finos transparentes de ZnO foram depositados por solução de um precursor orgânico (acetato de zinco bi-hidratado (Zn(CH3COO) · 2H2O)) sobre substratos de Si-p/SiO2 pelo método de deposição por spray. Este método emprega uma automação própria de controle na deposição para obter filmes altamente homogêneos e reprodutivos. Um grande conjunto de parâmetros na deposição foram testados para otimização dos filmes semicondutores para TFTs, como por exemplo: distância do spray sobre a placa de aquecimento, tempo de deposição, número de camadas, concentração da solução, entre outros. Os resultados obtidos na caracterização dos dispositivos, como, mobilidade de saturação (µsat), tensão de limiar de operação (Vth) e razão entre a corrente de operação e a corrente intrínseca (ION/OFF), foram comparados para diferentes parâmetros de deposição utilizados. Esse... / Abstract: Thin-film transistors (TFT) are every day devices used in a wide variety of applications, like processors, recorders and flat-panel monitors. These devices that present benefits, such as transparency, flexibility, speed, lower-cost and reliability, which have attracted interest in several research groups in recent decades. The aim of this work is the development of a new method of spray deposition, in ambient atmosphere and at low temperature (350ºC), for the production of thin films of zinc oxide (ZnO) applied as active layer in TFTs. The ZnO thin films were deposited from an organic solution of zinc acetate dihydrate (Zn(CH3COO) · 2H2O) on to Si-p/SiO2 substrates by the spray deposition method. This method employs its own automation for the deposition to obtain highly homogeneous and reproducible films. A large set of parameters in the deposition were tested for optimization of the semiconductor films for TFTs, such as: distance of the spray to the hot-plate, deposition time, number of layers, solution concentration, among others. The results obtained in the characterization of the devices, such as, mobility at saturation (μsat), threshold voltage (Vth) and on/off ratio (ION/OFF), were compared for different deposition parameters. This work contributes to the development of a novel, low-cost deposition method for possible industrial applications that can be easily expanded for large scale production of other thin film devices, such as, Organic Thin Film Transistors (OTFTs), solar cells, LCDs (Liquid Crystal Displays), OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), LEDs (Light Emitting Diodes) and sensors / Mestre

Orientador: Hebe de las Mercedes Villullas / Banca: Eduardo Gonçalves Ciapina / Banca: Camilo Andrea Angelucci / Resumo: Neste trabalho foi realizado um estudo da influência na oxidação de etanol da adição de óxido de estanho dopado com antimônio (Sb2O5/SnO2 - ATO) em diferentes proporções ao suporte de nanopartículas de Pd. O método de síntese utilizado foi o método de transferência de fases e as nanopartículas foram suportadas sobre uma mistura C-óxido. Os materiais foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção de raios X (XAS) e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). As áreas ativas de Pd foram determinadas a partir da carga de redução de uma monocamada de PdO obtida a partir de curvas de voltametria cíclica. A caracterização eletroquímica foi feita por voltametria cíclica em meio alcalino e a atividade catalítica para a oxidação eletroquímica de etanol foi avaliada por cronoamperometria em solução alcalina contendo o álcool. Medidas espectro-eletroquímicas (FTIR) foram realizadas a fim de determinar os produtos e intermediários de reação para a oxidação do etanol em diferentes potenciais. De forma geral, observou-se que o método de transferência de fases é um bom método para a síntese das nanopartículas de Pd, uma vez que as imagens de microscopia eletrônica de transmissão mostraram partículas de Pd homogeneamente distribuídas e com estreita faixa de tamanhos. Observou-se que a adição de ATO ao suporte promove mudanças no preenchimento da banda 4d do Pd, mas sem que haja variações na proporção de Pd0... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, a study of the influence on ethanol oxidation of the addition of different amounts of antimony tin oxide (Sb2O5/SnO2  ATO) to the support of Pd nanoparticles was performed. The synthesis procedure used was the phase transfer method and the nanoparticles were supported on a C-oxide mixture. Materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The Pd active areas were determined from the reduction charge of a PdO monolayer obtained from cyclic voltammetric curves. The electrochemical characterization was performed by cyclic voltammetry in alkaline medium and the catalytic activity for the electrochemical oxidation of ethanol was evaluated by chronoamperometry in alkaline solution containing alcohol. Spectro-electrochemical measurements (FTIR) were also performed in order to determine the products and reaction intermediates for the oxidation of ethanol at different potentials. In general, it was observed that the phase transfer method is a good procedure for the synthesis of Pd nanoparticles, for which transmission electron microscopy images showed homogeneously distributed Pd particles having a narrow range of sizes. It was observed that ATO addition to the support promotes changes in the occupation of the Pd 4d band, without variations in the proportion of Pd0 and Pd oxides or shift in binding energy of XPS Pd 3d signals. Furthermore, resul... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Leinig Antonio Perazolli / Banca: Elias de Souza Monteiro Filho / Banca: Arnaldo Sarti / Banca: Eduardo Bessa Azevedo / Banca: Marcelo Henrique Armoa / Resumo: Este trabalho permitiu avaliar as propriedades fotocatalíticas de oxidação e redução de pós fotocatalisadores fixados na forma de filmes espessos e porosos de TiO2 em multicamadas modificados estruturalmente com nióbio, tântalo e tungstênio obtidos pelo do método Pechini e pela modificação superficial pela deposição de Pt metálica via sputtering. A modificação estrutural do TiO2 com estes metais visou substituir o Ti4+ por Nb5+, Ta5+ e W6+ o que promoveu além do aumento no tempo de recombinação do par elétron/lacuna e a geração de níveis doadores de elétrons na estrutura cristalina e pela modificação superficial dos filmes com Pt metálica depositados por sputtering que atuou na condução dos elétrons fotogerados. Os pós e filmes foram caracterizados utilizando-se as técnicas DRX, Rietveld, área de superfície SBET, Fotoluminescência, UV-Vis, MEV/EDS e XPS para verificação das fases presentes nos filmes além, de sua morfologia, características e interações superficiais. Foram realizados três ensaios fotoquímicos em meio aquoso no qual dois foram de oxidação (descoloração do corante rodamina B e degradação do hormônio 17α-etinilestradiol) e um de redução (formação de metanol a partir da redução do CO2). Para avaliar a ocorrência da oxidação, amostras de rodamina B e do 17α-etinilestradiol foram coletadas em tempos pré-estabelecidos durante as reações que foram analisadas por espectroscopia na região do UV-Vis e cromatografia líquida de alta eficiência respectivamente e para o ens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This present work assessed the oxidative and reductive photocatalytic properties of powders fixed in the form of thick and porous TiO2 films in multilayers modified with niobium, tantalum and tungsten obtained by the Pechini method and the surface modification by the metallic Pt deposition through sputtering. The structural modification of TiO2 with these metals aimed at replacing Ti4+ by Nb5+, Ta5+ and W6+, which promoted, besides the increase in the electron-hole pair recombination time, the generation of electron donor levels in the crystalline structure and the surface modification of the films with metallic Pt deposited by sputtering that acted in the conduction of photogenerated electrons. The powders and films were characterized using the techniques XRD, Rietveld, SBET surface area, PL, UV-Vis, SEM/EDS and XPS to verify the phases present in the films beyond their morphology, characteristics and surface interactions. Three photochemical assays were performed in aqueous medium in which two oxidations (discoloration of rhodamine B dye and degradation of 17α-ethynylestradiol hormone) and one reduction (methanol formation from CO2) were performed. To assess the oxidation occurrence, samples were collected at pre-established times and analyzed by spectrophotometry in the UV-Vis region and by HPLC respectively. For the CO2 reduction test, samples were withdrawn and analyzed by GC to quntify the formation of methanol. The best result achieved by the surface modification with ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:26:52Z : No. of bitstreams: 1 140136.pdf: 2950196 bytes, checksum: fe409f0bde1df82a376abfe1196167ba (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:03:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265370.pdf: 2104108 bytes, checksum: 42f462426422aae0b4be12a52dcfc18c (MD5) / A síntese de materiais nanoestruturados bem como o estudo de suas propriedades físicas tem gerado enorme interesse do ponto de vista científico devido a uma série de novas aplicações tecnológicas que estes materiais possibilitam. Os trabalhos dessa tese de doutoramento produziram por Síntese Mecânica semicondutores nanoestruturados com potencial termoelétrico dos sistemas Zn-Sb e Co-Sb, ligas do sistema Al-Sb e soluções sólidas do sistema Ge-Sb. As propriedades físicas destes materiais em condições ambientes e, em alguns casos sob altas pressões, foram estudadas pelas seguintes técnicas experimentais: difração de raios x e refinamento estrutural usando o método de Rietveld, espectroscopia fotoacústica, calorimetria diferencial de varredura, fluorescência de raios x com energia dispersiva, espectroscopia Raman e absorção de raios x em altas pressões usando células de diamante. Os materiais nanoestruturados produzidos e apresentados nessa tese apresentaram diferenças nas suas propriedades físicas com relação àquelas das ligas de mesma composição química produzidas por outras técnicas, tanto em condições ambientes quanto em altas pressões. A influência da componente interfacial nas propriedades físicas dos materiais nanoestruturados foi avaliada e foram observadas importantes mudanças nas condutividades térmicas das ligas ZnSb, AlSb e CoSb3. No caso das soluções sólidas foi observado um aumento no limite de solubilidade. Nas medidas sob altas pressões, a componente interfacial mostrou grande influência nas transições de fase induzidas por pressão, especialmente aquelas do ZnSb. Synthesis and study of nanostructured materials have generated great interest by the scientific point of view due to several new possibilities of technological applications. In this Doctoral thesis, nanostructured semiconductors with thermoelectric potential of Zn-Sb and Co-Sb systems, alloys of Al-Sb system and solid solutions of Ge-Sb system were produced. The physical properties at ambient and, in some cases at high pressure conditions, were studied by the following experimental techniques: x-ray diffraction and structural refinements using Rietveld method, photoacoustic spectroscopy, differencial scanning calorimetry, energy dispersive x-ray fluorescence, Raman and absorption x-ray spectroscopies at high pressures with diamond anvil cell. The nanostructured materials produced and presented in this thesis showed differences in their physical properties as compared to alloys of equal chemical composition produced by other techniques, both at ambient and high-pressure contitions. The influence of interfacial component in the physical properties of the nanostructured materials was evaluated and it was observed important changes in the thermal conductivity of the ZnSb, AlSb and CoSb3 alloys. In the case of the solid solutions, it was observed an increasing in the limit of solubility. In the high pressure tests, the interfacial component showed huge influence on the pressure-induced phase transitions, especially for ZnSb.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276389.pdf: 886187 bytes, checksum: 464d1a6be1da513afcbe1a97506772f7 (MD5) / O objetivo deste trabalho é desenvolver um misturador ativo para conversão de um sinal de RF de 2,4GHz em um sinal de frequência intermediária 750kHz. A topologia escolhida foi a do misturador ativo de balanceamento simples uma vez que apresenta uma arquitetura simples, alto ganho de conversão e um bom isolamento entre as portas. A tecnologia CMOS utilizada foi o AMS 0,35?m que apresenta dispositivos de RF bem caracterizados e bem documentados e também oferece uma prototipagem de baixo custo. O estágio de entrada opera com o nível de inversão moderado e o transistor com uma fT de 16GHz. O misturador simulado apresenta impedância de saída de 403W, ganho de 11dB, figura de ruído em 16,3dB, ponto de compressão de 1dB em -8,76dBm e consumo de potência de 7,3mW.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285230.pdf: 1061521 bytes, checksum: 11589d0301d7986a165ee3696b018d6d (MD5) / Neste trabalho foi realizada a instalação de um criostato de 10 K e o desenvolvimento de um software para o controle e aquisição de dados, de forma a preparar este equipamento para caracterização elétrica de materiais. Substratos de silício tipo n e p foram utilizados como teste para garantir o correto funcionamento do equipamento. Informações como resistividade, densidade de portadores, mobilidade e magnetorresistência obtidas para esses substratos se mostraram coerentes com as existentes na literatura. Essas informações também podem ser utilizadas em futuras caracterizações de dispositivos eletrônicos e spintrônicos crescidos sobre esses substratos. Também foram realizadas medidas de transporte elétrico em filmes finos eletrodepositados de Cu2O, com o objetivo de determinar o mecanismo principal de condução desse material. As mesmas medidas foram realizadas em filmes finos de Cu2O dopados com Co, para servir de comparação. O comportamento magnetorresistivo desses filmes junto com as alturas de barreira com os substratos foram estudados para que a maior quantidade possível de informações fosse obtida. / In this work was performed the installation of a 10 K cryostat and the development of a software for control and data acquisition. Silicon n and p type substrates were used to ensure that the equipment was working properly. The measured resistivity, mobility, density of carriers, and magnetoresistance were in good agreement with literature. That data will be useful understanding and future development of silicon-based devices. Electrical measurements were also performed in thin films of Cu2O doped and undoped with Co, to determine the main transport mechanism. Magnetoresistance and barrier height were studied to obtain some additional information about the transport of these materials.

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 2012-10-25T07:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277399.pdf: 1371531 bytes, checksum: 4bd2a8f530b39dcadee676237d4f9cfc (MD5) / Este trabalho caracterizou a evolução estrutural e térmica do Silício policristalino submetido à moagem mecânica. As mudanças estruturais e térmicas foram seguidas através das seguintes técnicas experimentais: difração de Raios x (DRX), espectroscopia micro Raman (ER), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectroscopia de absorção fotoacústica (PAS). Os resultados alcançados foram comparados com aqueles disponíveis na literatura, os quais relatam a amorfização parcial do Silício sob moagem mecânica. Neste estudo, combinando as técnicas DRX e ER, quantificamos as frações volumétricas de fases cristalina, interfacial e amorfa obtidas após 10 horas de moagem. / This work followed the thermal and structural evolution of polycrystalline silicon under mechanical grinding. The thermal and structural changes were followed through: X-ray diffraction (XRD), micro Raman spectroscopy (RS), differential scanning calorimetry (DSC) and photoacoustic absorption spectroscopy (PAS) techniques. The results were compared with those available in the literature, which report an occurrence of a partial amorphization of silicon under mechanical grinding. In this study, combining the XRD and ER techniques, we quantify the volume fraction of crystalline and interfacial components as well as of amorphous phase obtained after 10 hours of milling.