Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Monica Alonso Cotta / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Resumo: A síntese DMSO foi proposta a cerca de seis anos e o resultado mais importante foi o fato da melanina obtida ser solúvel em DMSO o que permitiu a produção de filmes finos de alta qualidade. Para tal fim, a L-Dopa foi utilizada como reagente principal, em sínteses onde se variou: a concentração de perióxido de benzoíla e a concentração de água no DMSO. A síntese em água foi realizada para fins de comparação. A síntese em DMSO apresentou-se mais lenta em comparação a síntese de melanina em água através dos resultados obtidos pela técnica UV-Vis. O peróxiso de benzoíla tem influência significativa na síntese, agindo diretamente na oxidação do DMSO e na oxidação da L-Dopa. Teste de solubilidade com diferentes solventes foi realizado nas amostras de H2O-melanina, DMSO-melanina recém sintetizada e DMSO-melanina envelhecida com tempo de estocagem de quatro anos. Os solventes utilizados foram; água, DMSO, DMF, THF, acetonitrila e acetato de etila. Os resultados mostraram a insolubilidade da H2O-melanina e da DMSO-melanina envelhecida em todos os solventes e somente a solubilidade da DMSO-melanina recém sintetizada no solvente DMSO foi observada. Indicando novamente que as amostras possuem estruturas diferentes e que a DMSO-melanina sofre alterações estruturais quando exposta no ar. Nos espectros da FTIR, grupos sulfonados só foram observados na DMSO-melanina recém sintetizada, que desapareceram nas amostras envelhecidas, e que não estão presentes na H2O-melanina. Ou seja, os grupos sulfonados responsáveis pela solubilidade da DMSO-melanina com o passar do tempo sofrem degradação e saem da estrutura da DMSO-melanina, explicando assim a insolubilidade da amostra de DMSO-melanina envelhecida. O mesmo foi observado para os espectros de 13C RMN. Para entender esse processo de degradação utilizamos o NaOH2 cuja a ação é a retirada dos grupos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Synthesis in DMSO was proposed about six year and the most important result was the fact that it is soluble in DMSO which allowed the production of thin films of high quality. To this end, the L-Dopa was used as primary reagent in primary reagent in syntheses where varied: the concentration of benzoyl peroxide and water concentration in DMSO. The synthesis was carried out in water for comparison purposes. The synthesis presented in DMSO is slower than the synthesis of melanin in water for analysis of the results obtained with the technique of UV-vis. When we analyzed the effect of the concentration of benzoyl peroxide in the synthesis, we found that the concentration of 0.5 moles of benzoyl peroxide gave summary more efficient to malanin in DMSO. Benzoyl peroxide has significant influence on the synthesis, acting directly on the oxidation of DMSO and the oxidation of L-Dopa. Solubility test was carried out with different solvents in the samples of H2O-melanin, DMSO-melanin newly synthesized and old DMSO-melanin with storage time of four years. The solvents used were: water, DMSO, DMF, THF, acetonitrile and ethyl acetate. The results showed the insolubility of H2O-melanin and old DMSO-metanin in all solvents and only the solubility of newly synthesized DMSO-melanin in the solvent DMSO was observed. Indicating again that the samples have different structures and that the DMSO-melanin undergoes structural changes when exposed to air. In FTIR, sulphonated groups were only observed in DMSO-melanin newly synthesized, which disappeared in the old samples, which are not present in the H2O-melanin. That is, the sulfonated groups responsible for the solubility in DMSO-melanin suffer degradation over the time and leave the structure of DMSO-melanin, thus explaining the insolubility of old DMSO-melanin. A chemical model was proposed, using tools... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Aparecida Zaghete / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Banca: Talita Mazon Anselmo / Resumo: O termo multiferróico (ou ferroeletromagnético) é utilizado para descrever materiais que apresentam duas ou mais das propriedades ferróicas primárias (ferroeletricidade, ferromagnetismo ou ferroelasticidade) ocorrendo na mesma fase. Tais materiais são conhecidos desde a década de 60, entretanto, sua potencial aplicação no armazenamento de informações tem despertado grande interesse da comunidade cientifica nos últimos anos. O BiFeO3 tem recebido especial atenção devido à coexistência de propriedades ferroelétricas e magnéticas. Devido a este acoplamento novas possibilidades de armazenamento de dados, em elementos de memória ferroelétrica, podem ser criadas de forma não destrutiva. Este material proporciona uma alternativa para substituição de compostos ferroelétricos e piezelétricos livres de chumbo, sendo ambientalmente favorável. A ferrita de bismuto é um dos candidatos, por ser um material ferroelétrico com temperatura de Curie (TC) relativamente alta  1000 K e por exibir comportamento antiferromagnético com temperatura de Neel (TN)  643 K. Estas características fazem com que este material apresente um grande valor de polarização espontânea Ps. Nessa linha de estudo, a pesquisa buscou obter filmes finos e nanoestruturas de BiFeO3 puro e dopado com Sm. Os filmes finos foram depositados sobre substrato de Pt/TiO2/SiO2/Si utilizando spin coating e solução precursora preparada pelo método dos precursores poliméricos, tratados a 500oC por 2h. Os difratogramas de raios X (DRX) e a microscopia de força atômica (AFM) mostraram que os filmes não apresentam fase secundária, a microestrutura tem tamanho de grão homogêneo e distribuição uniforme na superfície. A histerese ferroelétrica dos filmes de BFO puro, apresentaram valores de (Pr) 2,93 C/cm2 e campo coercitivo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The term multiferroic (or ferroeletromagnetic) is used to describe materials that have two or more properties ferroic primary (ferroelectricity, ferromagnetism or ferroelasticity) occurring at the same phase. This kind of materials are known since the 60's, however, its potential application in the information store has been much interest from the scientific community in recent years. The BiFeO3 has received special attention due to the coexistence of ferroelectric and magnetic properties. Because of this coupling new possibilities for data storage in ferroelectric memory elements can be created in a non-destructive. This material provides an alternative replacement for ferroelectric and piezoelectric compounds of lead-free and environmentally excellent. The bismuth ferrite is a candidate for being a ferroelectric material with high Curie temperature (Tc)  1000 K and exhibit antiferromagnetic behavior with Neel temperature (TN). These characteristics make this material presents a large value of spontaneous polarization Ps. In this line of study, the research sought to obtain thin films and nanostructures BiFeO3 pure and doped with Sm. The thin films were deposited on Pt/TiO2/SiO2/Si substrates using spin coating and precursor solution prepared by the polymeric precursors treated at 500oC for 2 hours. The X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM) showed that the films do not exhibit secondary phase, the microstructure is homogeneous grain size and uniform distribution on the surface. The hysteresis of films BFO pure showed values of (Pr) 2.93 C/cm2 and coercive field (Ec) of 7.4 kV / cm for an applied electric field of 15 kV / cm. The doped with samarium showed an increase in the value of remanent polarization with increasing dopant concentration. The BFO nanostructures and doped with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Banca: José Antonio Malmonge / Banca: Maximo Siu Li / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é elucidar quais são os mecanismos de transporte de portadores de carga presentes na interface entre SnO2 e o contato metálico, pois tal conhecimento é fundamental para a aplicação na eletrônica. Além disso, é objetivo aqui também, estudar características de transporte em SnO2 dopado com alguns íons terras-raras. As amostras de SnO2 dopadas em Eu3+ e Ce3+ utilizadas nesta pesquisa foram sintetizadas a partir do método sol-gel e os filmes finos depositados pela técnica "dip-coating". Os contatos estudados foram feitos a partir dos metais In, Sn e Al, depositados via evaporação resistiva. Medidas de resistência em função da temperatura nas amostras dopadas com Eu indicaram uma variação significativa da resistividade, de até 10 vezes, quando alterado o metal do contato. Isto se deve a diferença entre a função de trabalho de cada metal, que consequentemente acarreta em variação da barreira de potencial na junção metal-semicondutor. Pela característica das curvas de corrente medida em função da tensão aplicada, observou-se que os dois mecanismos de condução elétrica dominantes na interface são a emisssão termiônica, quando em baixas temperaturas e tensões de menor intensidade, e o tunelamento através da barreira, quando em temperaturas mais altas e tensões de maior intensidade. Com base nesses resultados e na aplicação do método proposto por Rhoderick estimou-se os valores da altura da barreira de potencial na junção metal-semicondutor, em 132 meV, 162 meV e 187 meV para os metais In, Al, Sn, respectivamente. Além disso, o tratamento térmico realizado nas amostras promoveu, de modo geral, a diminuição da resistividade do dispositivo devido, provavelmente, ao estreitamento da barreira de potencial e consequente aumento da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main goal of this work is the verification of electrical transport mechanisms of charge carriers at the interface between SnO2 and the metallic contact, because this knowledge is fundamental for electronic applications. Besides, another goal here is to investigate transport characteristics of rare-earth doped SnO2 samples doped with Eu3+ and Ce3+ used in this research were made from the sol-gel method and the thin films were deposited via dip-coating technique. The analyzed contacts were deposited from metals In, Sn and Al, via resistive evaporation technique. Resistance as function of temperature measurements applied to Eu-doped samples indicates a significant resistivity, up to 10 times, when the contact metal is varied. This is due to the differences in the work function of each metal, leading to variation in the potential barrier at interface of the metal-semiconductor junction. The characteristics of the current-voltage curves yield two dominant electrical mechanisms at the interface: thermo-ionic emission, for low temperatures and higher applied bias, and quantum tunneling through the barrier, when the temperature is higher and so is the applied bias magnitude. Based on these results and the application of the method proposed by Rhoderick, the potential barrier height of metal-semiconductor junction values were evaluated, yielding 132 meV, 162 meV and 187 meV for the metals In, Al and Sn, respectively. Besides, generally speaking, thermal annealing promotes the resistivity decrease, probably due to the potential barrier narrowing, increasing the tunneling probability. The variation of Ce3+ concentration, from 0,1% also leads to variation in the device resistivity, but this is not related to the potential at the junction interface, instead it is related with other bulk factors, as the charge... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Hermes Adolfo de Aquino / Coorientador: Victor Ciro Solano Reynoso / Banca: José Humberto Dias da Silva / Banca: Norberto Luiz Amsei Júnior / Resumo: Neste trabalho, o objeto de estudo foi células Solares CdS/CdTe. Estas células usam o filme de sulfeto de cádmio (CdS) como semicondutor do tipo n e o filme de telureto de cádmio (CdTe) como semicondutor do tipo p. O recorde mundial, alcançado no laboratório, para estas células é 16,5% de eficiência. Nos Laboratórios do Departamento de Física e Química de Unesp - Ilha Solteira, este trabalho é pioneiro na fabricação de Células Solares de CdS/CdTe. Para realizar este trabalho foi necessário melhorar o sistema de deposição por spray de SnO2:F já existente, acondicionar o sistema de banho químico para deposição do filme de CdS e implementar o sistema de sublimação para depositar a camada de CdTe. Todos estes sistemas de deposição de filmes finos foram implementados no laboratório do Grupo de Desenvolvimento e Aplicação de Materiais (GDAM). A fabricação da Célula Solar CdS/CdTe consistiu na deposição sequencial sobre vidro de a) Eletrodo condutor transparente utilizando óxido de estanho dopado com Flúor (SnO2:F) pelo método de spray, com controle automático de jato; b) deposição de sulfeto de Cádmio (CdS) pelo método de banho Químico (CBD); c) deposição de Telureto de Cádmio (CdTe) pela técnica de sublimação no espaço fechado (CSS) e d) deposição do contato metálico traseiro de prata por colocação de camada liquida e posteriormente a melhora deste contato com grafite-prata. A estrutura final destas células foi: Vidro/SnO2:F/CdS/CdTe/contato. A caracterização estrutural e óptica das camadas destas células foi realizada pelas técnicas de DRX e UV-vis; os parâmetros elétricos das células foram determinados pela construção da curva I-V. A camada CdTe da célula solar foi tratada termicamente com dicloreto de cádmio (CdCl2) para comparar a sua eficiência com outra célula que não foi tratada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The object of this work was the study solar Cells CdS/CdTe. These cells use a cadmium sulfide film as an n-type semiconductor and a cadmium telluride film as a p- type semiconductor The world record for maximum efficiency achieved in laboratory for these cells is 16.5%. In laboratories of Departament of Physics and Chemistry of Unesp-Ilha Solteira, this work is a pioneer in the manufacture of CdS/CdTe Solar Cell. To carry out this work it was necessary to improve the existing system of Spray deposition of SnO2: F, conditioning of the system for chemical bath deposition of CdS film and manufacture the sublimation system to deposit the CdTe layer. All of these systems for the deposition of thin films were developed in the laboratory. The manufacture of CdS/CdTe solar cell consisted of sequential deposition on glass of a) transparent conductive tin oxide doped with fluorine (SnO 2:F) using automatic control system of the spray; b) deposition of cadmium sulfide (CdS) for method (CBD); c) deposition of cadmium telluride for technique in closed space sublimation (CSS) and d) the rear metallic contact of silver was deposited by placing the liquid layer and subsequent improvement of contact with graphite-silver. The final structure of cell used in this work was: glass/SnO2:F/CdS/CdTe/contact. The CdTe solar cell layer was heat treated with cadmium dichloride (CdCl2) to compare its efficiency with another cell that was not treated with cadmium dichloride. Then we investigated the performance of only putting back metal contact layer of silver of silver and silver-graphite layer, the latter was giving better results, achieving an efficiency is a well more than 5% / Mestre

Orientador: Steven Frederick Durrant / Banca: José Humberto da Silva / Banca: Douglas S. Galvão / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado contendo silício e dopados com flúor foram produzudos pelos métodos de Deposição de Vapor Químico Assistido e Plasma (PECVD) e Deposição e Implantação Iônica por Imersão em Plasma (PIIID). Para PECVD foi utilizada uma pressão total de gases/vapor de 100 mTorr e inicialmente, 100W de potência de excitação. A proporção dos gases foi estudada, mantendo a concentração do hexametildisiloxano (HMDSO) em 75% e variando a proporção do argônio (Ar) e do hexafluoreto de enxofre (SF6). As porcentagens de flúor utilizadas na alimentação do plasma variaram em 0,6,9 e 12,5%. Visando maior concentração atômica de flúor na estrutura dos filmes, determinou-se a proporção de gases/vapor mais apropriada (75% HMDSO, 19% Ar e 6% SF6), e posteriormente, foi realizado um novo estudo da potência de excitação. Variando a potência entre 40 e 70 W, 50 W foi considerada como sendo a melhor condição de excitação para a descarga luminosa, considerando os efeitos causados pela corrosão relacionada ao flúor e a incorporação do elemento. Um estudo sobre as mesmas proporções foi realizada pela técnica de PIIID, com uma pressão total de 50 mTorr, potência de 50 W e pulsos negativos com magnitude de 800 V. Para este método o filme produzido com 12,5% de SF6 foi escolhido como sendo a melhor opção, tendo em vista que apresentou a maior quantidade atômica de flúor em sua estrutura. Posteriormente, a intensidade dos pulsos aplicados foi variada entre 544 e 14801 V, onde verificou-se que o aumento da intensidade dos pulsos resulta na diminuição da incorporação de flúor / Abstract: Hydrogenated amorphous carbon films containing silicon and doped with fluorine were produced by two methods: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and Deposition (PIIID). For PECVD a total pressure of 100 mTorr was used at a excitation power of 100 W. The gas/vapor proportion was studied, keeping 75% hexamethyldisiloxane and varying the argon (Ar) and sulfur hexafluoride (SF6) ratio. The following proportions of SF6) ratio. The following proportions of SF6 were examined: 0, 6, 9 and 12.5%. Aiming for the highest atomic concentration of fluorine in film structure the best condition (75% HMDSO, 19% Ar and 6% SF6) was determined and a new study of the influence of the radiofrequency power. Considering the corrosion effects gernerated by fluorine in the plasma, variation of the applied power between 40 and 70 W, allowed the selection of 50 W as the best conditions. A study employing the same proportior PIIID was performed using 50 mTorr of total pressure, an applied power of 50 W and a pulse bias of 800 V. Considering the results of the chemical characterizations, films were produced with 12.5% of SF6 in the plasma feed. Subsequently, bias voltage was varied between 544 and 1480 V, where it was observed that the increasing the pulse bias decreased the fluorine concentration in film structure / Mestre

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: José de los Santos Guerra / Banca: Keizo Yukimitu / Banca: Antonio Sergio Bezerra Sombra / Banca: José Antonio Eiras / Resumo: O sistema ferroelétrico PbZr1-xTixO3 (PZT) vem sendo amplamente estudado devido às interessantes propriedades físicas para composições próximas ao Contorno de Fases Morfotrópico (CFM). A compreensão da fenomenologia de filmes ferroelétricos está atualmente sob intensa investigação, pois o fenômeno da ferroeletricidade exibe uma dependência intrínseca com relação à dimensão das amostras. O processamento de filmes é muito importante para o desenvolvimento da miniaturização de dispositivos eletrônicos com baixo consumo de energia e baixa tensão de operação. Desta forma, os métodos químicos tem tido grande evolução com respeito à obtenção de filmes com boa homogeneidade e cristalinidade. As temperaturas de pirólise e de cristalização desempenham um papel fundamental na cristalinidade dos filmes. Devido às altas temperaturas de obtenção dos filmes produzidos com os métodos químicos, a volatilidade do óxido de chumbo no sistema PZT torna-se um problema fundamental para discussão. Esta observação evidenciou a presença de uma fase indesejada intitulada pirocloro. A resposta dielétrica e ferroelétrica dos filmes obtidos com a fase pirocloro revela uma degradação destas propriedades. Para contornar o problema várias hipóteses foram testadas a fim de encontrar um meio para supressão da fase pirocloro. Desta forma, a síntese dos filmes foi empregada de forma a estudar o desempenho do excesso de óxido de chumbo em função da temperatura de pirólise para diferentes substratos. A transformação da fase pirocloro para perovskita foi reportada em função da temperatura de pirólise. Diferentes técnicas experimentais foram utilizadas neste estudo visando mapear a estrutura cristalina de longo e curto alcance ao longo da espessura dos filmes, o stress/strain residual em torno da interface... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The system ferroelectric PbZr1-xTixO3 (PZT) has been widely studied due to interesting physical properties for compositions near the Morphotropic Phase Boundary (MPB). The understanding of the phenomenology of ferroelectric films is currently under intense investigation, because the phenomenon of ferroelectricity shows an intrinsic dependence with respect to sample size. The film processing is very important for the development of miniaturization of electronic devices with low power consumption and low voltage operation. Therefore, chemical methods have had great progress with respect to obtaining films with good homogeneity and crystallinity. The pyrolysis temperature and crystallization play a key role in the crystallinity of the films. Due to high temperatures for obtaining films with chemical methods, the volatility of lead oxide in the PZT system becomes a fundamental problem for discussion. This observation revealed the presence of an unwanted entitled pyrochlore phase. The ferroelectric and dielectric response of the films obtained with the pyrochlore phase shows a degradation of these properties. To overcome this problem several hypotheses were tested in order to find a way to suppress the pyrochlore phase. Thus, the synthesis of the films was employed in order to study the performance of the excess lead oxide as a function of pyrolysis temperature for different substrates. The transformation of pyrochlore to perovskite phase was reported as a function of pyrolysis temperature. Different experimental techniques were used in this study to map the crystal structure of long and short range along the different thicknesses of the films, the stress/strain residual around the interface film/substrate, morphology, electrical properties, piezoelectric and ferroelectric films. The integrated analysis of the results aims to understand the phenomenology associated with the origins of self-polarization in ferroelectric thin films / Doutor

Orientador: José Alberto Giacometti / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Elisabeth Andreoli de Oliveira / - O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Foram estudadas as monocamadas de Langmuir, filmes Langmuir-Blodgett (LB) e filmes finos preparados pela técnica de casting (filmes auto-sustentados) usando vários tipos de moléculas de azocoroa de éter. Os filmes foram caracterizados por espectroscopia de UV-Vis, FTIR e espalhamento Raman. O composto 29-diazocoroa de éter com dois substituinte n-octil foi a única molécula de azocoroa de éter que permitiu a preparação de filmes LB de alta qualidade e com propriedades ópticas adequadas para uso no estudo de birrefringência fotoinduzida. Nas medidas de birrefringência foram empregados os filmes preparados do composto 29-diazocoroa de éter pela técnicas LB e casting, variando-se os seguintes parâmentros experimentais: número de monocamadas do filme LB, espessura de filme auto-sustentado, intensidade da luz de excitação e temperatura. A dinâmica de formação e decaimento de birrefringência mostrou ser muito mais rápida para os filmes LB do que para os filmes auto-sustentados. As curvas experimentais da dinâmica da birrefringência fotoinduzida para os filmes LB foram ajustadas usando as equações de Debye e de Kohlrausch-Williams-Watts (KWW), enquanto que as curvas experimentais dos filmes auto-sustentados foram ajustados usando as equações de Sekkat e de KWW. Usando as constantes de tempo obtidas dos ajustes das curvas experimentais de birrefringência, foi possível calcular as energias de ativação de Arrheniu dos processos de foto orientação. Os resultados obtidos para a energia de ativação e da dinâmica de formação e decaimento das medidas de birrefringência para os diferentes filmes foram comparadas e discutidas. / Abstract: Langmuir monolayers, Langmuir-Blodgett (LB) films and thin filmes prepared by casting (auto standing films) from a series of azocrown ethers molecules were studied. Films were characterized using UV-Vis and FTIR spectroscopy and Raman scattering techniques. The compound 29-diazocrown ether with n-octyl substituent was the only azocrown ether molecule that allowed us to prepare high quality LB films having suitable optical properties for photo induced birefringence studies. On birefringence measurements using LB films and standing films of 29-diazocrown ether several experimental parameters were varied: number of monolayer of BL films, thickness of the auto standing film, excitation light intensity and temperature. It was found for the dynamics of formation and decay of the birefringence is much faster for LB films when compared with the auto standing films. The experimental curves of birefringence signals for LB films were fitted using the Debye and Kohlrausch-Williams-Watts (KWW) functions while the experimental curves for the auto standing films were fitted using the Sekkat and KWW functions. From the obtained time constants of fittings the Arrehnius activation energy and the dynamics of the formation and decay of the birefringence for the films were compared and discussed. / Mestre

Orientador: Steven Frederick Durrant / Banca: José Humberto Dias da Silva / Banca: Daniel Acosta Avalos / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Foram produzidos filmes finos amorfos hidrogenado com incorporação de cloro por duas técnicas: (i) Deposição à Vapor Químico Assistido por Plasma (PECVD) e (ii) Implantação Iônica e Deposição por Imersão em Plasma (PIIID). Os filmes foram produzidos a partir de misturas de C2H2, CHCI3 e Argônio. Foram investigados os efeitos da implantação iônica na estrutura química e nas propriedades ópticas dos filmes. As alterações na estrutura dos filmes foram analisadas por Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de fotoelétrons de raio-X (XPS). Os efeitos provocados nas propriedades ópticas foram estudados pela comparação de constantes ópticas calculadas a partir de espectros de transmitância Ultravioleta - Visível - Infravermelho próximo. Foram calculados o índice de refração, o coeficiente de absorção dos filmes o e gap óptico por modelos distintos. As espessuras dos filmes foram medicas diretamente por perfilometria e os resultados foram comparados com valores obtidos por cálculo indireto utilizando os dados espectrais. Alerações de molhabilidade que foram estudadas a partir de medidas de ângulo de contato. Os resultados das caracterizações de FTRI e XPS revelaram a presença de cloro nos filmes. O índice de refração dos filmes produzidos por PIIID apresentou a tendência de ser maior do que dos filmes produzidos por PECVD sob as mesmas condições. O aumento do teor de CHCI3 na mistura utilizada na produção dos filmes resultou no aumento do gap óptico e no aumento na taxa de deposição dos filmes para os dois processos. Os filmes clorados produzidos pelos dois processos apresentaram ângulo de contato relativamente próximo ao ângulo de contato de PVC comercial / Abstract: Amorphous hydrogenated carbon thin films also containing chlorine were produced by two techniques: (i) Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), and (ii) Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIIID). The films were produced from mixtures of C2H2 and Ar. The effects of ion implantation on the film structural and optical properties were investigated. Differences in the chemical structure of the films were revealed by Fourier transform infrared spectroscopy (XPS). Changes produced in the optical proerties were studied by comparison of the optical constants calculated from Ultraviolet - Visible - Near Infrared transmittance spectra. The refractive index, absorption coefficient and optical gap were calculated using distinct models. The thicknesses of the films were measured directly by perfilometry and the results compared with values obtained by indirect calculations based on the spectral data. Alterations in wettability were examined via contact angle measurements. Evidence for the presence of chlorine in the films was obtained from the FTIR and XPS spectra. The refractive indices of the films produced by PIIID tended to be higher than those of the films produced by PECVD under the same conditions. Increases in the optical gaps and the deposition retes of films produced by the two processes were observed as the proportion of CHCI3 in the plasma feed increased. The chlorinated films produced by the two process exhibited contact angles relatively close to that of commercial PVC / Mestre

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: Rafael Zadorosny / Banca: Jesiel Freitas Carvalho / Resumo: O titanato zirconato de chumbo dopado com lantânio, dado convencionalmente pela fórmula estequiométrica Pb1− x Lax ( Zry ; Ti1− y ) 1− x / 4 O3 , com x = 0,09 e y = 0,65, também conhecido como PLZT 9/65/35, é um importante sistema ferroelétrico relaxor devido as suas propriedades dielétricas, elétricas e eletroóticas. Sendo um ferroelétrico, exibe, também, propriedades tais como piezo e piroeletricidade, dependendo apenas das proporções em que são preparados. Logo, esse sistema é bastante interessante para uma gama de aplicações tecnológicas. Na forma de filmes finos, a composição PLZT 9/65/35 tem sido amplamente estudada e preparada pelos mais diversos métodos. Neste trabalho propõe-se a síntese de filmes finos ferroelétricos da composição PLZT 9/65/35 pelo método dos precursores óxidos, a fim de se compreender a dinâmica dos processos de cristalização e, também, avaliar suas propriedades físicas, como permissividade elétrica e histerese ferroelétrica. A intenção, assim, é colaborar com as informações presentes na literatura sobre as propriedades de filmes finos de PLZT 9/65/35 / Abstract: The lead zirconate titanate doped with lanthanum, conventionally given by stoichiometric formula Pb1− x Lax ( Zry ; Ti1− y ) 1− x / 4 O3 , with x=0,09 and y=0,65, also known as PLZT 9/65/35, is an important relaxor ferroelectric system due to its dielectric, electrical and electrooptical properties. Being a ferroelectric material exhibits also properties such as piezo- and piroelectricity, depending upon the extent to which they are prepared. Therefore, this system is very interesting for a range of technological applications. In the thin films format, the composition PLZT 9/65/35 has been widely studied and prepared by several methods. In this project it is proposed the synthesis of thin films of such material by the oxide precursor method in order to understand the dynamics of crystallization process and also to evaluate their physical properties like electrical permittivity and ferroelectric hysteresis. The intention, thus, is collaborate with the information presented in the literature about the properties of PLZT 9/65/35 thin films / Mestre

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Banca: Mario Antonio Bica de Moraes / Banca: Jose Roberto Ribeiro Bortoleto / Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pequisa em materiais de diversos campi / Resumo: Semicondutores de gap largo são materiais de grande interesse devido às suas amplas aplicações tecnológicas. Entre os semicondutores de gap largo se destaca o GaN que apresenta características desejáveis para tais aplicações, como valor de energia de bandgap de 3,4 eV, alta condutividade térmica e alta dureza. As técnicas convencionais para a produção de filmes finos de GaN são a epitaxia por feixe molecular (MBE) e deposição de vapor químico de precursores metalorgânicos (MOVPE), porém tais técnicas possuem um elevado custo. Este trabalho discorre sobre a preparação e caracterização de filmes policristalinos de GaN pela técnica alternativa de RF magnetron sputtering reativo com diferentes temperaturas e tipos de substratos. Analisou-se o efeito da variação destes dois parâmetros sobre estrutura e propriedades ópticas destes filmes. Utilizou-se medidas de difração de raios-X, microscopia de força atômica, transmitância no ultravioleta/visível/infravermelho e espectroscopia de espalhamento Rutherford (RBS). As medidas realizadas reportaram que tanto a temperatura quanto o tipo de substrato influenciaram na textura de orientação, morfologia e propriedades ópticas dos filmes. Medidas de transmitância no infravermelho indicaram a presença de bandas relacionadas à contaminação com higrogênio e oxigênio em filmes depositados em temperaturas de substratos menores que 500ºC. As referidas contaminações são compatíveis com a análise residual da água detectada no sistema de deposições, e não foram observadas em temperaturas maiores de substrato. Os diafratogramas de raios-X revelaram que somente em temperaturas altas (Ts>500ºC) a textura de orientação dos filmes é influenciada pelo substrato utilizado, podendo apresentar indícios de crescimento epitaxial. As medidas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Wide bandgap semiconductor materials are of great interest due to the broad range of their technological applications. Among the wide bandgap semiconductor GaN stands out due to its desirable characteristics for such aplications as the value of energy bandgap of 3.4 eV, high thermal conductivity and high hardness. Conventional techniques for producing GaN thin films are the molecular beam epitaxy (MBE) and chemical vapor deposition of metalorganinc precursors (MOVPE), nevertheless these are high techniques. This work brings into focus the preparation and characterization of polycrystalline GaN films by the alternative technique of reactive RF magnetron sputtering with different temperatures and substrates. The effects of varying theses two parameters on structured and optical properties of these films were analysed. Therefore, X-ray diffraction, atomic force microscopy, optical transmittance in the ultraviolet/visible/infrared, and Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) were used to characterize the samples. The results show that temperature, substrate type, and substrate orientation influence the texture, morphology and optical properties of the films. The X-ray diffraction patterns revealed that the orientation texture of films is influenced by the substrate used only at high substrate temperature (Ts>500ºC). This evidences a tendency of epitaxial growth. Besides, the atomic force microscopy at temperature above 500ºC showed that the surface morphology is different for amorphous and crystalline substrates. It also became evident that the decrease of deposition rate and bandgap of the films with increasing deposition temperature is possibly due to nitrogen deficiency by the high rate of desorption at these temperatures. In addition, measurements of trasmisttanc in the infrared Fourier Transform indicated the presence... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre