PEREIRA, Teldo Anderson da Silva. Confinamento Dielétrico versus Quântico em Nanoestruturas. 2006. 137 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-25T21:45:34Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_taspereira.pdf: 3894754 bytes, checksum: 2e9951004b11597cd5073b0486667ca0 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-27T18:55:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_taspereira.pdf: 3894754 bytes, checksum: 2e9951004b11597cd5073b0486667ca0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T18:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_taspereira.pdf: 3894754 bytes, checksum: 2e9951004b11597cd5073b0486667ca0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esse trabalho tem por objetivo estudar sistemas quânticos de baixa dimensionalidade do tipo poços quânticos GaN/HfO2 e Si/High-k. Investigamos propriedades eletrônicas, ópticas e estados de impurezas em poços quânticos GaN/HfO2, levando em consideração efeito de cargas imagem devido à descontinuidade das constantes dielétricas dos materiais do poço e da barreira destas estruturas. Primeiramente estudamos os efeitos do potencial imagem de auto-energia sobre as propriedades ópticas e eletrônicas de poços quânticos abruptos e não abruptos. Nossos resultados mostram que o efeito do potencial imagem de auto-energia modica fortemente as estruturas eletrônicas de poços quânticos, podendo variar a energia de recombinação dos portadores em até 100 meV. Além disso, o modelo ideal de poços quânticos não é válido para algumas estruturas com a constante dielétrica do poço menor que a constante dielétrica da barreira, devido ao confinamento de portadores na região da interface. A energia de ligação e a energia total do exciton são estudadas em poços quânticos abruptos com a constante dielétrica do poço menor e maior que a constante dielétrica da barreira, dando ênfase a efeitos causados por cargas imagem: potencial de auto-energia e interação do elétron (buraco) com as imagens do buraco (elétron). Os resultados mostram que, considerando os parâmetros dos materiais usados neste trabalho, modelos simples (que não consideram efeito de cargas imagem) para cálculos de excitons são inadequados para estudar sistemas com a constante dielétrica do poço menor que a constante dielétrica da barreira, visto que modelos mais precisos (que incluem todas as contribuições devido às cargas imagem) apresentam resultados com diferenças significativas, em torno de 80 meV, entre modelos simples e modelos mais precisos. Finalmente, estudamos a interação entre elétron-impureza em poços quânticos GaN/HfO2 abruptos. Os cálculos consideram simultaneamente todas as contribuições de energias causadas pela diferença entre as constantes dielétricas de GaN (= 9.5) e HfO2 (= 25). Os resultados mostram que, considerando os parâmetros dos materiais usados neste trabalho, à medida que a posição da impureza afasta-se do centro do poço, no sentido positivo do eixo z, a função de onda do elétron é atraída no mesmo sentido de deslocamento da impureza. A intensidade da atração diminui quando a posição da impureza afasta-se da interface, no sentido positivo de z, dentro da região da barreira quântica.

COSTA, Diego Rabelo da. Anéis quânticos semicondutores ideais. 2011. 182 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-01T22:03:40Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_drcosta.pdf: 6861822 bytes, checksum: aba5db7dd896e731a8ccd26dac2bd3a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-01T22:19:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_drcosta.pdf: 6861822 bytes, checksum: aba5db7dd896e731a8ccd26dac2bd3a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-01T22:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_drcosta.pdf: 6861822 bytes, checksum: aba5db7dd896e731a8ccd26dac2bd3a5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Nos últimos anos, numerosos avanços alcançados nas técnicas de crescimento de materiais deram origem à formação de várias heteroestruturas de semicondutores, onde se podem confinar elétrons e buracos em uma ou mais direções, através de barreiras de potencial. Muitos pesquisadores recentemente têm estudado estruturas de baixas dimensionalidades, tais como pontos e fios quânticos, devido à sua importância em inúmeras aplicações tecnológicas em dispositivos opto-eletrônicos como, por exemplo, LASERS, sensores biológicos, diodos e transistores. Um exemplo interessante que é alvo de estudo nesse trabalho é a estrutura chamada anel quântico, uma estrutura de confinamento tridimensional obtida após um processo de annealing no crescimento de pontos quânticos. No estudo das propriedades opto-eletrônicos de anéis quânticos, é de grande importância calcular os níveis de energia dos portadores de carga e as funções de onda a fim de analisar os autoestados do sistema. Desse modo, resolvemos a equação de Schrödinger independente do tempo para elétrons confinados em um anel quântico semicondutor na presença de um campo magnético, perpendicular ao plano do anel, utilizando a aproximação da massa efetiva. Sob algumas aproximações, consideramos que o confinamento dentro da região do anel é muito forte, tal que o problema é reduzido à variável angular, onde a largura e altura contribuem somente com termos constantes para a energia total. Avaliamos numérica e analiticamente o problema do anel na ausência de qualquer força externa, obtendo o Efeito Aharonov-Bohm, no qual o espectro de energia oscila periodicamente com a variação do campo magnético. Estudamos também os efeitos de potenciais perturbativos no espectro de energia de anéis quânticos. Primeiramente, consideramos o caso de um potencial gerado pela aplicação de um campo elétrico no plano do anel. Encontramos soluções analíticas e numéricas para o problema do anel com e sem um campo magnético axial. Mostramos que a presença de campo elétrico ergue a degenerescência angular dos estados de energia do elétron, suprimindo as oscilações Aharonov-Bohm para os níveis mais baixos de energia. Investigamos também as influências no espectro de energia devido à presença de uma ou mais impurezas positivas localizadas de maneira simétrica e assimetricamente ao longo do anel. Para N impurezas igualmente espaçadas, observamos as oscilações Aharonov-Bohm para os estados de menor energia e a formação de sub-bandas de energia compostas por N estados, enquanto para sistemas assimétricos o efeito não foi visto e os estados que formam as sub-bandas não mais se cruzam. De maneira análoga ao caso das impurezas, vimos que a presença de superredes de poços de potenciais quadrados acopla os estados de energia em sub-bandas, devido à simetria rotacional do anel quântico. Analisamos também o comportamento das 'minibandas', formadas pelos estados ligados da superrede, com relação ao confinamento do potencial e comparamos o espectro de energia com a variação do campo magnético para um e mais poços quadrados. Por fim, discutimos os efeitos no espectro de energia do exciton no anel quântico devido à presença de um campo elétrico e de uma impureza negativa. Mostramos que os estados de mais baixa energia do exciton não oscilam quando consideramos o potencial coulombiano de interação elétron-buraco, mas a presença de uma impureza em certas localizações ergue as oscilações Aharonov-Bohm, que podem ser suprimidas pela adição do campo elétrico no plano do anel. Expomos assim o comportamento instável das oscilações nas energias excitônicas na presença de perturbações.

Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-19T18:20:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-26T11:06:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T11:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoPropriedadesÓtica.pdf: 5454417 bytes, checksum: ba17d5bd9cd612c2b8e2084921e42a4c (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho tem como objetivo principal estudar as propriedades optoeletrônicas da clorofilina cúprica de sódio (SCC) comercial para aplicação em dispositivos fotovoltaicos com estruturas ITO/(PAH/SCC)n/Al e ITO/(PAH/SCC)n/Ca/Al. A motivação para a realização deste estudo é o desenvolvimento de células solares orgânicas de baixo custo à base de materiais com solubilidade em água que possam ser utilizados como fontes alternativas de energia renovável. Filmes depositados pela técnica de automontagem (LBL, do inglês layer-bylayer) e soluções de SCC em diferentes solventes foram preparadas e suas propriedades foram investigadas por meio da espectroscopia de absorção e fluorescência. Utilizou-se como camada fotoativa os filmes automontados de SCC nos dispositivos fotovoltaicos de monocamada. Os dispositivos foram, então, caracterizados eletricamente através das medidas de condutividade dc (curvas tensão-corrente) e da espectroscopia de impedância (ac) e medida de fotocondutividade persistente. A partir dos resultados e dos ajustes teóricos, foi possível analisar os processos optoeletrônicos envolvidos na conversão de energia pelo dispositivo, caracterizá-los quando a sua eficiência de conversão e obter parâmetros importantes que influenciam o desempenho dos dispositivos fotovoltaicos. _____________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, sodium copper chlorophyllin (SCC) optoelectronic properties were analyzed and employed as active layer of organic photovoltaic device with ITO/(PAH/SCC)n/Al and ITO/(PAH/SCC)n/Ca/Al structures. Organic photovoltaic devices (OPVs) based on water-soluble materials could be low-cost production, chlorinated solvents free, widely practical, foldable, and flexible large area devices. The SCC film was deposited onto ITO electrode by layer-by-layer technique (LBL) which involves the sequential deposition of multilayers by immersing the substrates alternately into aqueous cationic solution of polyallylamine hydrochloride (PAH) and anionic solutions of sodium copper chlorophyllin (SCC). The absorption spectra of films and solutions were optically characterized with UV-Vis and fluorescence spectroscopies. Photovoltaic devices were characterized by the current density–voltage, impedance spectroscopy and persistent photocondutivity measurement. Experimental data were fitted by theoretical models and important parameters of devices performance were found.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-03-02T14:41:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-03-04T18:56:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-04T18:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_SistemasHíbridosLuminescentes.pdf: 4818756 bytes, checksum: d93bc196716d14d7913a978b76ee29da (MD5) Previous issue date: 2015 / Vários processos médicos e industriais utilizam radiação como tratamentos de materiais e pacientes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de sistemas luminescentes versáteis, tipo absorvedor-emissor de energia, para aplicação como sensores de radiação em uma ampla faixa espectral: raios-X (Tubo de Cobre – 40 Kv, 40 mA), radiação Gama (1,33 Mev), luz azul (= 450 nm) e UV ( 300 nm). As principais características desses sistemas são: (1) a fotodegradação do poli(2-metóxi,5-etil(2-hexilóxi)p-fenilenovinileno) (MEH-PPV), atrelado a alteração de cor e da sobreposição dos espectros de absorção desse polímero com a emissão induzida pela radiação de Tungstato de Cádmio (CdWO4), e (2) a emissão de pontos quânticos – Quantum Dots (QDs) de Seleneto de Cádmio Zinco (CdZnSe) e Seleneto de Cádmio Enxofre (CdZnS) com tamanhos diferentes. Filmes, em matriz de poliestireno (PS), e soluções desses materiais foram preparados e, em seguida, as propriedades óticas dos sistemas foram investigadas por meio das técnicas de espectrofotometria de absorção no UV-Vis (ABS), fotoluminescência (PL) e diagrama de cromaticidade. Como resultado, observa-se a dependência direta da resposta dose-cor a composição química dos sistemas. Como principal resultado, observa-se que é possível adequar a combinações de materiais luminescentes para aplicação a determinada faixa de energia de radiação. Para filmes expostos a luz UV, por exemplo, observa-se resposta mais rápida com o aumento da massa de CdWO4. Já os QDs, apresentam eficiência quântica de até 80% expostos a UV, e variação da fotoemissão de 430 a 670 nm. Para filmes expostos de PS/MEH-PPV a luz azul, observa-se queda de 90% na intensidade de emissão com doses terapêuticas. Por outro lado, a resposta desse filme com CdWO4 a radiação ionizante, raios-X e gama, observa-se variação na resposta ótica com a massa de CdWO4. A partir desses resultados pode-se concluir que é possível ajustar o tempo de mudança da predominância da emissão dos materiais, e assim da cor de emissão do sistema, por meio da simples alteração da relação entre a massa dos materiais. O resultado se torna importante para o desenvolvimento de novos sensores de radiação, cuja resposta seja indicativa não apenas de dose de radiação, mas também típica de um dispositivo tipo indicador “Sim” ou “Não”, quando necessário. Neste caso, “Sim” indicaria que a dose de radiação requerida foi atingida, e “Não” que a dose de radiação foi inferior a necessária. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Several medical and industrial processes employ radiation materials and patient treatments. In this context, the main goal of this work is to develop versatile luminescent systems, energy absorber-emitter type, for use as radiation sensors in a wide spectral range: X-ray (Copper Tube - 40 kV, 40 mA), radiation gamma (1.33 MeV), light blue (450 nm) and UV (300 nm). The main features of these systems are: (1) the photodegradation of poly (2-methoxy,5-ethyl(2-hexyloxy)p-phenylenevinylene) (MEH-PPV), associated to color change and the overlap of the absorption spectra of the polymer with the emission induced by radiation of Cadmium tungstate (CdWO4) and (2) the emission of selenide Cadmium Zinc (CdZnSe) and selenide of cadmium sulfur (CdZnS) Quantum Dots (QD) with different sizes. Films, in polystyrene (PS) matrix, and solutions of these materials were prepared and then the optical properties of the systems were investigated by measurements of absorption spectrophotometry in the UV-Vis (ABS), photoluminescence (PL) and chromaticity diagram. As a result, there is a direct dependency on the dose-color response with the chemical composition of the system. As the main result, we observe that it is possible to adjust the combinations of luminescent materials for application to a particular radiation energy range. For films exposed to UV light, for example, it is observed faster response with increased mass CdWO4. Since the QDs, exhibit quantum efficiency up to 80% exposed to UV and photoemission variation of 430 to 670 nm. For PS/MEH-PPV film exposed to blue light, there was decrease of 90% in emission intensity at therapeutic doses. On the other hand, the response of the CdWO4 film with ionizing radiation, X-ray and gamma, it is observed variation in optical response with the mass of CdWO4. From these results it can be concluded that it is possible to adjust the time of change on prevalence of the emission of materials, and thus the emission color of the system, by simply changing the ratio of the mass of material. The result becomes important for the development of new radiation sensors whose response is indicative not only of radiation dose, but also typical for a device type indicator "Yes" or "No" when necessary. In this case, "Yes" would indicate that the required radiation dose was reached, and "No" that the radiation dose was less than required.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314949.pdf: 19816879 bytes, checksum: 3e5b9d682a8758eb4b2a6e7f10f0023c (MD5) / Uma das maiores ineficiências termodinâmicas de compressores de refrigeração doméstica é associada à transferência de calor que ocorre à medida que o fluido refrigerante escoa pelo sistema de sucção e entra na câmara de compressão. O principal efeito deste processo, usualmente denominado superaquecimento, é a diminuição da eficiência volumétrica, devido à redução da densidade do gás, e da eficiência isentrópica, uma vez que o trabalho específico de compressão aumenta com a temperatura inicial de compressão. Para uma análise adequada do superaquecimento e de propostas para reduzir os seus efeitos negativos, deve-se ter meios de avaliar a distribuição de temperatura do compressor em diferentes alternativas de projeto. Contudo, as temperaturas nos componentes do compressor são afetadas por diversos fenômenos que interagem entre si, tornando a simulação do campo de temperatura particularmente difícil. O presente trabalho considera o desenvolvimento de um modelo para a simulação térmica de compressores alternativos de refrigeração, formado pela combinação de uma formulação integral para a convecção de calor em regiões de escoamento de gás e óleo lubrificante e uma formulação diferencial tridimensional para a condução de calor em componentes sólidos. Os coeficientes de transferência convectiva de calor são avaliados de correlações da literatura a fim de evitar a necessidade de medições para fins de calibração. Em função da presença de geometrias complexas de escoamento, para as quais não existem correlações disponíveis, procedeu-se uma análise de sensibilidade via DoE a fim de identificar aqueles coeficientes que necessitam maior atenção. O modelo foi aplicado na simulação térmica de um compressor alternativo em três condições de operação e as previsões de distribuição de temperatura e transferência de calor se mostraram em boa concordância com dados experimentais.<br> / Abstract : One of the main sources of thermodynamic inefficiency in compressors is associated with heat transfer that takes place as the gas flows throughout the suction system and enters the compression chamber. This process is usually referred to as superheating and its main effect is the decrease of both the volumetric efficiency, due to the reduction of the gas density, and the isentropic efficiency, since the specific work of compression becomes greater as the gas temperature is increased. For a suitable analysis of gas superheating and proposals to reduce its negative effects, one must be able to verify the compressor temperature distribution according to different design alternatives. However, the temperature of each one of the compressor components is affected by several phenomena that act simultaneously, making the temperature distribution particularly difficult to predict. This work presents a simulation model for thermal analysis of reciprocating compressors formed by combining a lumped formulation for heat convection in fluid flow regions and a three-dimensional differential formulation for heat conduction in the solid components. Convective heat transfer coefficients were evaluated from correlations available in the literature so as to avoid calibration based on experimental data. Because some complex flow geometries in the solution domain have no correlation available, a sensitivity analysis was carried out via DoE to identify those coefficients that require more attention. The model was applied to a reciprocating compressor under three operating conditions and predictions for temperature distribution and heat transfer were seen to be in good agreement with measurements.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-30Bitstream added on 2014-12-02T11:20:59Z : No. of bitstreams: 1 000794339.pdf: 3738192 bytes, checksum: 99da1a6fbdda5bcd5598d79f6e4aa0a9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A variedade de aplicações tecnológicas relacionadas aos dispositivos baseados em óxidos semicondutores tem despertado grande interesse na comunidade científica, fazendo com que os estudos relacionados a estes materiais aumentassem muito nos últimos anos. Dentre estes materiais, encontra-se o óxido de zinco (ZnO), um semicondutor que apresenta diversas propriedades que o tornam um material em potencial para aplicações nas mais diversas áreas, desde diodos emissores de luz (LEDs) aos dispositivos fotovoltaicos em células solares. Um dos fatores que pode influenciar as propriedades deste material é a dopagem. Particularmente, a dopagem do ZnO com elementos da família dos lantanídeos, conhecidos como terras-raras, pode oferecer possibilidades de aprimoramento em suas propriedades fotossensíveis e fotoeletroquímicas. Dessa forma, realizou-se neste trabalho, a síntese e caracterização de amostras de ZnO a partir do método sonoquímico, um método baseado na síntese química assistida por ultrassom. Uma tentiva de dopagem das amostras obtidas com elementos terras-raras, a fim de modificar suas propriedades ópticas e uma investigação acerca das influências do tempo de tratamento ultrassônico sobre estas amostras também foram realizadas. Os resultados obtidos sugerem que o tratamento ultrassônico atua como um catalisador para a precipitação do ZnO e apresenta influências sobre a cristalinidade e tamanho das estruturas obtidas. Além disso, o método de síntese sonoquímico com a utilização de uma baixa potência para irradiação dos ultrassons, não se mostrou efetivo para a incorporação dos elementos terras-raras na matriz de ZnO, uma vez que uma incorporação superficial e em qualidade não significativa foi observada para as amostras sintetizadas nesse trabalho / The variety of tecnological applications related to semiconducting oxides-based devices has aroused great interest of the scientific community, making studies related to these materials expand greatly in recent years. Among these materials, zinc oxide (ZnO) is a semiconductor that has several properties which make it a potential material for applications in several areas, from light emitting diodes (LEDs0 to photvoltaic devices for solar cells. One factor that can influence of this material is doping. Particularly, lanthanide (known as rare earths) doping of ZnO, may offer unique opportunities for improvement in its photosensitive and photoelectrochemical properties. Thus, it has performed in this work, synthesis and characteristion of ZnO samples from sonochemical method, an assisted by ultrasound chemical synthesis method. An attempt to doping of the samples with rare-earth elements, in order to modify its optical properties and an investigation into the influences of ultrassonic treatment time on these samples were also performed. The obtained results suggest that the ultrasonic treatment acts as a catalyst for ZnO precipitation and has influences on the crystallinity and size of obtained structures. Furthermore, sonochemical synthesis method with use of a low power ultrassound irradiation, was not effective for rare earth elements incorporation in the ZnO matrix, since a surface and no significant incorporation was observed for samples synthesized in this work

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-08T12:04:02Z No. of bitstreams: 1 2016_PedroHenriquePereiraLira.pdf: 4515253 bytes, checksum: 1c80f0524d222660070cb7cc5baaa227 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-08T20:54:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PedroHenriquePereiraLira.pdf: 4515253 bytes, checksum: 1c80f0524d222660070cb7cc5baaa227 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T20:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PedroHenriquePereiraLira.pdf: 4515253 bytes, checksum: 1c80f0524d222660070cb7cc5baaa227 (MD5) / O presente estudo analisa os mecanismos que governam o transporte eletrônico em semicondutores orgânicos, aplicando-os em transistores orgânicos de efeito de campo (OFET). O semicondutor utilizado nos testes foi o pentaceno em um OFET de arquétipo “bottom-gate”. As teorias abordadas para o transporte eletrônico incluíram o acoplamento elétron-fônon, polarons, mecanismo de hopping e percolação. Realizamos a análise dos dados por meio da metodologia de Aproximação de Canal Gradual (GCA). As simulações computacionais que fizemos foram baseadas no mecanismo de condutividade por percolação desenvolvido por Vissenberg-Matters (VM) [1]. Por meio da GCA, demonstramos que o OFET estudado tem uma razão on/off de 102 a 103 para uma voltagem de -30V aplicada no dreno. Sendo que o fim do regime linear se deu logo após os -9V e o início do regime de saturação ocorreu logo após -16V. A mobilidade de cargas calculada no canal do OFET durante o regime de saturação foi de 0,42 cm2/V.s e de 0,96 cm2/V.s durante o regime linear. Pelas simulações feitas do modelo VM, obtivemos um bom ajuste ao comportamento linear do transistor operado, conseguindo explicar quantitativamente o transporte de cargas em sistemas desordenados, tais como são os vistos em materiais orgânicos. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present dissertation is focused on analizing the mechanisms that govern the electronic transport in organic semiconductors, applying these concepts in organic field-effect transistors (OFET). The chosen semiconductor was pentacene, which was the semiconducting layer in an OFET built under the “bottom-gate” archetype. The theories analised to describe the electronic transport comprise the electron-phonon coupling, polarons, hopping and percolation mechanisms. The data analysis was performed by the Gradual Channel Approximation (GCA) method. The computational simulations were based on the percolation theory for conductivity developed by Vissenberg and Matters (VM) [1]. By means of the GCA, it is shown that the analyzed OFET has an on/off ratio ranging from 102 to 103 when submitted to a voltage of -30V applied to the drain terminal. The linear regime occured until -9V and the saturation regime started after -16V. The carrier mobility in the OFET channel while operating at the saturation regime was 0.42 cm2/V.s, and 0.96 cm2/V.s while operating at the linear regime. A fine adjustment to the transistor linear regime was obtained by the VM model simulations. This approach was able to explain quantitatively the charge transport in disordered systems, such as in organic materials.

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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-14T19:58:25Z No. of bitstreams: 1 Tese da Juliana Bernardes Borges da Cunha.pdf: 1865605 bytes, checksum: 0bb1a9966a74e1f5ad181a6d6743e240 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-25T13:41:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese da Juliana Bernardes Borges da Cunha.pdf: 1865605 bytes, checksum: 0bb1a9966a74e1f5ad181a6d6743e240 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-25T13:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese da Juliana Bernardes Borges da Cunha.pdf: 1865605 bytes, checksum: 0bb1a9966a74e1f5ad181a6d6743e240 (MD5) Previous issue date: 2007-08 / A dinâmica e o transporte lateral de portadores em poços e fios quânticos de InGaAs crescidos sobre substratos de InP vicinais foram investigados pela técnica de fotoluminescência resolvidas espectral e espacialmente. Simulações dos resultados de fotoluminescência integrada espectralmente, utilizando equações de taxa, mostraram que os tempos de captura e de vida dos portadores confinados nos fios quânticos são diferentemente influenciados por suas morfologias. Verificou-se que enquanto o tempo de vida depende fortemente da espessura dos fios quânticos, o tempo de captura é praticamente constante para todas as heteroestruturas. A dependência do tempo de vida foi explicada considerando-se a existência de diferentes tipos de recombinação não-radiativa de portadores nas interfaces dos fios quânticos. Propõe-se que o tunelamento de portadores dos fios quânticos para estados eletrônicos na barreira é responsável pelo decréscimo exponencial observado na intensidade da fotoluminescência com o aumento da densidade de excitação. Os perfis assimétricos da distribuição espacial dos portadores fotogerados no poço quântico estudado, obtidos pela técnica de fotoluminescência espacialmente resolvida, foram simulados usando-se uma equação de difusão não-Fickiana descrita pela estatística de Lévy. A assimetria observada ao longo da direção perpendicular aos terraços foi associada à presença do processo de recombinação Auger, intensificado pelas características morfológicas fractais das interfaces. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / The dynamic and the lateral transport of carriers in quantum wells and quantum wires of InGaAs grown on vicinal InP substrates were investigated by spectrally and spatially resolved photoluminescence techniques. Simulation of the results of spectrally integrated photoluminescence using rate equations showed that the carrier capture and lifetime of the confined carriers in the quantum wires are differently influenced by the morphology. It was verified that while the lifetime depends strongly on the thickness of quantum wires, the carrier capture is practically constant for all heteroestructures. The dependence of lifetime was explained considering the existence of different types of nonradiative recombination of carriers in the quantum wires interfaces. It was also proposed that carriers tunneling from the quantum wires to electronic states in the barrier is responsible for the exponential decrease observed in the intensity of the photoluminescence with the increase of the excitation density. The asymmetric spatially profiles of the photogenerated carriers, observed by spatially resolved photoluminescence on the heteroestructures studied, were simulated using a non-Fickian diffusion equation described by the Lévy statistics. The asymmetric observed along the perpendicular direction to the terrace edges was associated with the presence of Auger recombination, improved by the fractal interface morphology.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-11-17T10:18:18Z No. of bitstreams: 1 2006_Eduardo de Sousa Souto.pdf: 1467013 bytes, checksum: 6457954264fbbe1f95010f4cf98647b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-26T16:31:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Eduardo de Sousa Souto.pdf: 1467013 bytes, checksum: 6457954264fbbe1f95010f4cf98647b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-26T16:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Eduardo de Sousa Souto.pdf: 1467013 bytes, checksum: 6457954264fbbe1f95010f4cf98647b8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esta tese apresenta um estudo teórico das propriedades de spintrônica do gás de elétrons em nano estruturas semicondutoras magnéticas obtidas a partir de semicondutores magnéticos diluídos (III, Mn)V e (II, Mn)VI da dinâmica do íon Mn na presença de um background de 2DEG (Gás de elétrons bi-dimensional). Primeiramente, realizamos cálculos para a determinação de quantidades físicas tais como tempo de relaxação spin-flip, flip τ , entre os elétrons s-p e os elétrons 3d dos momentos magnéticos do Mn localizados no poço quântico, o qual é muito importante para o processamento de informação em dispositivos com base no spin dos portadores de carga. Para poços quânticos tais como Cd0,81Mn0,19Te com largura do poço de 86 Å, mostrou-se que flip τ ~1 ps, o que está de acordo com resultados experimentais para essas estruturas. Este tempo de relaxação corresponde a um comprimento de difusão do spin de 30 nm para Cd0,81Mn0,19Te. Além disso, os resultados teóricos predizem que flip τ dos elétrons diminui com o aumento da fração molar de Mn, também de acordo com os experimentos, confirmando o papel predominante do espalhamento de troca elétron-Mn (espalhamento elétron-magnon) como o principal canal de relaxação para o spin do elétron. Esses resultados indicam também que flip τ decresce com o decréscimo da largura do poço quântico de acordo com os dados experimentais. Em segundo lugar, discutiu-se um modelo de transferência de energia do sistema de íons Mn na presença de um “background” de 2DEG a partir de foto cargas, o que nos permitiu obter uma boa descrição quantitativa em comparação com os dados experimentais. Determinou-se a razão de relaxação Korringa 1/T1 de íons Mn neste 2DEG em heteroestruturas CdMnTe/CdMgTe e encontrou-se que para pequenas concentrações de íons de Mn, o tempo de relaxação pode ser encontrado no intervalo 10-7 - 10-6 s. Cálculos da taxa de relaxação Korringa 1/T1 em campos magnéticos altos foram também realizados. Os resultados mostraram que 1/T1 varia com Lz -2, sendo Lz a largura do poço quântico, podendo ser aumentada com a diminuição de Lz. Devido à presença dos níveis de Landau e do gap de mobilidade spin-flip, T1 -1 − oscila com o campo magnético lembrando as oscilações da resistividade diagonal de Hall ρ xx . Esses cálculos oferecem um método de se investigar a dinâmica do íon Mn em um 2DEG e nos dá novas informações sobre o parâmetro de troca bem como informações sobre o próprio 2DEG. Em terceiro lugar, foram realizados cálculos da magneto condutividade transversa xx σ tanto para um poço quântico quasi-bi-dimensional quanto para um fio quântico, na presença de um campo magnético normal à barreira do poço, considerandose a interação elétron-magnon em nano estruturas magnéticas de Ga1-xMnxAs. Os resultados mostraram um comportamento oscilatório de xx σ quando o campo magnético é variado e que σxx, decresce gradativamente nessas estruturas com o aumento do campo magnético. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis introduces a theoretical study of spintronic properties of the electrons gas in magnetic semiconductor nanostructures obtained from diluted magnetic semiconductors (III, Mn)V and (II, Mn)VI QWs of the dynamics of the Mn ion in the presence of a background of 2DEG. Firstly, we accomplish calculations for the determination of physical quantities such as the spin-flip relaxation time among electrons s-p and the 3d electrons of the localized magnetic moments of Mn located in the quantum well which are very important for the information processing in devices with base in the conduction electron spins. For a Cd0,81Mn0,19Te of 86 Å, it was showed that the spin-flip relaxation time is of the order of 1 ps in agreement with the experimental data in these structures. This time corresponds to a spin diffusion length of 30 nm for the above sample. Moreover, the theoretical results predict that the spin-flip lifetime of electrons decrease with the increase of the molar fraction of Mn, according to the experiments confirming the predominant role of the electron-Mn exchange scattering (electron – magnon scattering) as the main relaxation channel for the electron spin. These results also indicate that the spin- flip relaxation time decreases with the decrease of the width of the quantum well which are in accordance with according with the experimental data. Secondly, it was also argued a model for energy transfer away of the Mn ions in the presence of a background of 2DEG starting from photo charges which it allowed to obtain a good quantitative description of the experimental data. We determine the Korringa relaxation rate 1/T1 of ions of Mn in this 2DEG in heterostructures of CdMnTe/CdMgTe and find that for small concentrations of Mn ions, the relaxation times are of order 10-7 - 10-6 s. Calculations of the Korringa relaxation rate 1/T1 in high magnetic fields were also accomplished. The results showed that 1/T1 varies with L-2, being L the width of the quantum well, and could be enhanced as L decreases. Due to the presence of Landau levels and of the spin-flip mobility gap, 1 1 T − oscillates with the field reminding the oscillations of Diagonal Hall Resistivity ρ xx . These calculations offer a method of investigating the dynamics of the Mn ion in a 2DEG and provide new information on the s-d exchange parameter as well as information on the property of the 2DEG themselves. Finally, calculations of the transverse magneto conductivity for a quantum well and a quantum wire in the presence of a magnetic field normal to the barrier of the well, considering the electron-magnon interaction in Ga1-xMnx As has been realized. The results showed an oscillatory behavior of xx σ as the magnetic field was varied and that xx σ decreases gradually with the increase of magnetic field.