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Cálculos de Propriedades Eletrônicas, Catalíticas e Espectroscópicas de Materiais MolecularesSANTOS, Marcus Vinicius Pereira dos 17 August 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-08-17 / CNPq e FACEPE / Este documento apresenta a Tese de doutorado do estudante Marcus Vinicius Pereira
dos Santos ao Programa de P´os-Gradua¸c˜ao em Ciˆencia de Materiais da Universidade
Federal de Pernambuco. Neste trabalho procurou-se avaliar propriedades eletrˆonicas, espectrosc
´opicas e catal´ıticas de trˆes tipos de materiais moleculares: fenestranos, alcaplanos
e o 1,4-benzenodimetanol.
Os fenestranos possuem uma subunidade espiroalcano e apresentam como caracter´ısticas
energ´eticas principais: energias de ioniza¸c˜ao da mesma ordem de metais alcalinos
terrosos tais como c´alcio (6,11 eV), magn´esio (7,64 eV) e ber´ılio (9,32 eV), cujos valores
est˜ao intimamente relacionados com o menor valor do ˆangulo torsional envolvendo o carbono
central e seus carbonos vizinhos ( ). Por sua vez, o valor deste ˆangulo torsional
est´a associado aos tipos de an´eis, `a presen¸ca ou n˜ao das liga¸c˜oes duplas e a quantidade
de liga¸c˜oes duplas por anel. Isto permite um controle muito sens´ıvel n˜ao s´o da energia de
ioniza¸c˜ao, mas tamb´em da energia de tens˜ao do anel, o que ´e essencial para se propor, simultaneamente,
compostos com car´ater doador de el´etrons e sinteticamente vi´aveis para
aplica¸c˜ao em sistemas aceitador-ponte-doador (A-B-D) utilizados em ´optica n˜ao-linear
(NLO).
Contudo, os alcaplanos s˜ao os materiais moleculares mais indicados como doadores de
el´etrons em sistemas A-B-D, uma vez que possuem energias de ioniza¸c˜ao menores que 5
eV, mesmo em compostos que n˜ao possuem o ´atomo de carbono central tetracoordenado
completamente plano (ptC), e assim como os fenestranos, possuem um controle sens´ıvel
das propriedades energ´eticas com rela¸c˜ao ao valor de . A presen¸ca de liga¸c˜oes duplas
nos an´eis e de grupos laterais do tipo -CH2- permite um controle diferenciado dessas
propriedades, inclusive a supress˜ao da dependˆencia da energia de ioniza¸c˜ao com a planaridade
(valor de ), o que permite o relaxamento da estrutura sem perder o baixo valor
da energia de ioniza¸c˜ao do material. Por´em, os alcaplanos normalmente possuem tens˜oes
de anel e entalpias de forma¸c˜ao maiores que os fenestranos, o que explica a dificuldade
de s´ıntese desses compostos.
A aproxima¸c˜ao PICVib, procedimento in´edito para an´alise da frequˆencia de modos
normais espec´ıficos, mostra-se como uma alternativa simples, geral, robusta e com excelente
desempenho na previs˜ao de frequˆencias vibracionais, mesmo com baixas energias
(100 cm−1). Com seu aux´ılio, ´e poss´ıvel transpor facilmente a barreira de utiliza¸c˜ao de
m´etodos p´os-Hartree-Fock mais sofisticados, com fun¸c˜oes de base triplo zeta que incluem
fun¸c˜oes difusas e de polariza¸c˜ao, em sistemas moleculares com cerca de 50 ´atomos. J´a
sua vers˜ao de baixo custo, a PICVib-v, requer bastante cautela para uso, uma vez que
depende fortemente do qu˜ao diferente ´e a geometria obtida como m´etodo low comparada
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RESUMO vii
`aquela fornecida pelo m´etodo high.
Existe algum alcaplano ptC est´avel? Ao contr´ario do que foi comentado e proposto
na literatura, acreditamos que uma resposta definitiva n˜ao pode ser dada por metodologias
baseadas no funcional da densidade ou at´e mesmo com a teoria de perturba¸c˜ao
de segunda ordem, pois em v´arios casos estudados nesta tese esses m´etodos forneceram
resultados discordantes e contradit´orios. Com teorias mais sofisticadas, como ´e o caso de
“coupled-cluster”(CC) aliado ao PICVib (ou PICVib-v), constata-se que dentre os quatro
compostos analisados contendo ptC, o dimetilespiroalcaplano proposto por Radom apresenta
uma frequˆencia imagin´aria no valor de 371i cm−1 calculada com o m´etodo CCSD,
contradizendo um dos principais resultados obtidos na literatura, al´em dos pr´oprios resultados
obtidos neste trabalho com o m´etodo MP2 (com diferentes fun¸c˜oes de base). Os
resultados CCSD mostram ainda que dois compostos com ptC apresentam frequˆencias
reais, mas ambos apresentam instabilidade da fun¸c˜ao de onda. Assim, acreditamos que o
tratamento empregado ´e inadequado. A nossa proposta de alcaplano com ptC ´e inst´avel,
pois apresenta constante de for¸ca negativa. Assim, n˜ao resta nenhum composto proposto
com ptC que seja est´avel. Acreditamos que por causa da estrutura eletrˆonica ex´otica e
pouco usual destes compostos, o uso de m´etodos quˆanticos tradicionais podem levar `a
conclus˜oes equivocadas acerca da estabilidade de alcaplanos com ptC.
Entretanto, a problem´atica da estabilidade n˜ao afeta a proposta desta tese, pois excelentes
grupos doadores de el´etrons podem ser obtidos com alcaplanos contendo carbono
central tetracoordenado quase-plano (quase-ptC). Desse modo, utilizando esses grupos
doadores em sistemas A-B-D, obtivemos valores de polarizabilidades (), primeira () e
segunda () hiperpolarizabilidades compar´aveis aos maiores valores j´a relatados na literatura.
Infelizmente, problemas na instabilidade da fun¸c˜ao de onda n˜ao permitem que
esses c´alculos sejam realizados com fun¸c˜oes de base mais sofisticadas.
Com rela¸c˜ao ao processo de cat´alise com o 1,4-benzenodimetanol (BDM), os mecanismos
de rea¸c˜oes SN2 e E2 envolvendo o ´ıon acetato e o cloroetano s˜ao espontˆaneos, mas
somente s˜ao catalisados pela intera¸c˜ao com o BDM no solvente dimetilsulf´oxido (DMSO),
mostrando que os efeitos do solvente s˜ao essenciais para se observar a cat´alise dessa rea
¸c˜ao. Mesmo com a proposi¸c˜ao de novos caminhos reacionais SN2 e E2, essa tendˆencia
se mant´em. A modifica¸c˜ao do BDM com a inclus˜ao de mais um grupo -CH2-OH n˜ao
favorece a cat´alise desses mecanismos. Contudo, do ponto de vista termodinˆamico, os
mecanismos de rea¸c˜oes SN2 s˜ao espontˆaneos n˜ao apenas em DMSO, mas tamb´em em fase
g´as. O mesmo n˜ao ocorre para os diferentes mecanismos E2, em que a espontaneidade
ocorre apenas em DMSO.
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[en] FABRICATION AND OPTICAL AND MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF GOLD NANOPARTICLES ON GLASS SUBSTRATE / [pt] FABRICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO ÓPTICA E MORFOLÓGICA DE NANOPARTÍCULAS DE OURO EM SUBSTRATO VÍTREOERIC CARDONA ROMANI 29 November 2011 (has links)
[pt] Nesta dissertação descrevemos a preparação de nanopartículas (NPs) de ouro através do aquecimento de filmes finos de ouro depositados em substratos de soda-lime pela técnica Magnetron Sputtering. Foi realizado um estudo para cinco espessuras diferentes variando entre (6–20) nm. Descrevemos também a caracterização morfológica e óptica (linear e não-linear) das nanopartículas formadas. Os resultados indicaram que a temperatura é de fundamental importância na formação das NPs, tendo sido realizado um estudo para formação a diferentes temperaturas. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pela microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (FESEM). Para o processamento das imagens geradas pelas microscopias utilizou-se uma análise de imagem (IA) antes da extração dos atributos morfológicos envolvendo as etapas de pré-processamento, segmentação, pós-processamento e medida. Para o processamento e extração de atributos, utilizou-se o Software KS400. As partículas possuem dimensões nanométricas com forma aproximadamente esféricas e diâmetros médios em torno de 13 nm para NPs formadas pelo aquecimento de filmes finos de 6 nm de espessura à 600° C por 4 minutos. As caracterizações ópticas lineares e não-lineares das NPs em estudo foram realizadas através das técnicas de espectroscopia UV-Vis e varredura z (Z-SCAN) em 800 nm respectivamente. No estudo da não-linearidade óptica foram determinados os índices de refração não linear (n2) e a absorção não- linear (a2) das NPs de ouro. Os resultados revelaram altos índices de refração não- linear, assim como uma inversão de sinal na absorção não-linear e no índice de refração não-linear quando os filmes finos de ouro são submetidos a um aquecimento a 600°C por 4 minutos. / [en] In this dissertation we describe the preparation of gold nanoparticles (NPs) by heating gold thin films of thicknesses between (6-20) nm, previously deposited on soda-lime substrates by Magnetron Sputtering. Also described are the morphological and optical (linear and nonlinear) characterization of the NPs. The tempertature dependence of the formation process of the NPs was investigated. The samples were structurally characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy, High Resolution (FESEM). We used an image analysis (IA) before extraction of morphological features involving the steps of preprocessing, segmentation, post-processing and measurement. For the processing and extraction of attributes, we used the software KS400. The particles have nanometers dimensions with approximately spherical shape and diameters around 13 nm for NPs formed by heating 6 nm thick thin films at 600 ° C for 4 minutes. The linear and nonlinear optical characterization of the NPs were performed through the techniques of UV-Vis spectroscopy and (TM-EZ at 532 nm, respectively. The non-linear optical characterization yielded the nonlinear refractive index (n2) and nonlinear absorption (a2) of the gold NPs formed. The results revealed high linear refractive indices, as well as a sign inversion of the nonlinear absorption when the NPs were formed.
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[pt] MATERIAIS NANOESTRUTURADOS: NÃO LINEARIDADE ÓPTICA E APLICAÇÕES / [en] NANOSTRUCTURED MATERIALS: OPTICAL NONLINEARITIES AND APPLICATIONSGLEICE CONCEICAO MENDONCA GERMANO 09 August 2022 (has links)
[pt] Materiais nanoestruturados tem um espaço proeminente nos avanços
tecnológicos devido a suas propriedades físicas e químicas que podem ser bem
diferentes das encontradas no mesmo material em forma de bulk. Na primeira parte
desta tese foram investigados, como centros espalhadores em laser aleatório (RL)
materiais nanoestruturados naturais, como exemplo disso são o quartzito e a
celulose. Nesse contexto, usamos celulose e o quartzito como centros espalhadores
de lasers aleatórios, em suspensão com etileno glicol, com o intuito de caracterizar
esses sistemas como lasers aleatórios, definindo-se o limiar laser e a variação da
largura a meia altura do espectro de emissão laser. São apresentadas também outras
configurações do laser aleatório como o filme espesso de celulose e onda guiada
com suspensão de quartzito.
Uma outra área de pesquisa com grande impulso, após a descoberta do
grafeno, é aquela associada aos materiais 2D, tais como os Dicalcogenetos de
Metais de Transição (TMDs). Na segunda parte desta tese está relacionada com a
caracterização de propriedades ópticas não lineares (ONL) que tem uma enorme
importância para aplicações de materiais 2D em dispositivos optoeletrônicos e em
nanofotônica. Já na segunda parte dessa tese foram caracterizadas as propriedades
de ONL térmica e eletrônica de materiais do tipo TMDs, para a determinação dos
valores do índice de refração não linear e o coeficiente de absorção não linear desses
materiais, usando a técnica de varredura Z (Z-Scan). / [en] Nanostructured materials have a prominent place in technological advances
due to their physical and chemical properties that can be quite different from those
found in the same material in bulk form. In the first part of this thesis, random laser
scattering centers (RL) were investigated. natural nanostructured materials such as
quartzite and cellulose. In this context, we used cellulose and quartzite as scattering
centers for random lasers, suspended with ethylene glycol, to characterize these
systems defining the laser threshold and full width half maximum (FWHM) of these
random lasers. Other random laser configurations are also presented, such as thick
cellulose film and guided wave with quartzite suspension.
Another area of research with great impetus, after the discovery of graphene,
is that associated with 2D materials, such as Transition Metal Dichalcogenides
(TMDs). The second part of this thesis is related to the characterization of nonlinear
optical properties (NLO) which is of enormous importance for applications of 2D
materials in optoelectronic devices and in nanophotonics. In the second part of this
thesis, the thermal and electronic NLO properties of TMD-type materials were
characterized, to determine the values of the nonlinear refractive index and the
nonlinear absorption coefficient of these materials, using the Z- scan technique.
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[en] CHARACTERISATION OF ALLOPTICAL WAVELENGTH CONVERSION BY CROSS-GAIN MODULATION IN SEMICONDUCTOR OPTICAL AMPLIFIERS / [pt] CARACTERIZAÇÃO DA CONVERSÃO DE COMPRIMENTO DE ONDA POR MODULAÇÃO DE GANHO CRUZADO EM AMPLIFICADORES ÓPTICOS SEMICONDUTORESRAFAEL DE OLIVEIRA RIBEIRO 21 March 2006 (has links)
[pt] A conversão de comprimento de onda de sinais por meio de
técnicas totalmente
ópticas é um assunto inovador e de extrema necessidade
para as redes com
roteamento de comprimento de onda; a técnica de conversão
de comprimentos
de onda por modulação de ganho cruzado é uma das mais
simples, em princípio,
que atinge este objetivo. Duas modalidades são
apresentadas neste trabalho:
a clássica, também conhecida por pump & probe, e uma nova,
a de modulação
de ganho cruzado do espectro da ASE em um SOA. A técnica
pump e
probe é apresentada, assim como um experimento baseado
nesta. A técnica de
modulação de ganho cruzado da ASE é explorada como
alternativa à técnicas
de conversão de comprimento de onda que necessitam de
outra fonte de luz,
para a qual o sinal deve ser convertido. Na modulação de
ganho cruzado da
ASE, o sinal é convertido de luz coerente para incoerente;
e, uma vez modulado
o espectro da ASE do SOA, este é filtrado no comprimento
de onda que se
deseja obter a conversão. Assim, este conversor pode ser
sintonizável, já que
não é um parâmetro de entrada que define o comprimento de
onda convertido,
e sim um filtro passa-faixa ao fim do dispositivo. Para se
avaliar os tempos
de resposta da técnica, a conversão é feita utilizando-se
pulsos elétricos ultracurtos
(50 ps), o que não havia sido feito até então. / [en] Wavelength conversion of optical signals by all-optical
techniques is an innovative
and necessary technology for wavelength routed networks in
the near
future; the cross-gain modulation method is one of the
simplest, in form, to attain
this goal. Two categories of the main technique are
presented: the classic,
also known as pump and probe, and a novel one, named cross-
gain modulation
of the ASE spectrum of a SOA. The cross-gain modulation of
the ASE
spectrum is explored here as an alternative to previous
all-optical wavelength
conversion techniques that require another light source,
to which the incoming
signal is to be converted; the signal is converted from
coherent to incoherent
light; and, once modulated throughout the SOA`s ASE
spectrum, the signal
is then filtered at the central wavelength it is desired
to be converted. Thus,
this particular wavelength converter can be tunable, in
the sense that it is
reconfigurable, since a band pass filter located at the
end of the device selects
what wavelength the signal will be converted to. In order
to assess the response
times of the technique, the conversion is made for ultra
short electrical pulses
(50 ps), a feature unknown until now.
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[en] GLASS ELECTROTHERMAL POLING AND CHARACTERIZATION TECHNIQUES / [pt] POLARIZAÇÃO ELETROTÉRMICA DE VIDROS E TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃOCAROLINE SOUSA FRANCO 09 September 2004 (has links)
[pt] É possível criar uma não-linearidade de segunda ordem em
amostras de sílica a partir do processo de polarização.
Essas amostras vítreas com o X(2) induzido potencialmente
podem ser utilizadas na fabricação de componentes como
moduladores ópticos e dobradores de freqüência. O
processo
de polarização eletrotérmica utiliza alta tensão e alta
temperatura e forma uma região de depleção de íons
(camada
de depleção) onde um campo elétrico intenso é gravado de
forma permanente dentro da amostra. Neste trabalho, foram
utilizadas diferentes técnicas de caracterização para
medir
a extensão dessa camada e os resultados foram comparados.
As técnicas escolhidas foram: Ataque Químico
Interferométrico (com ácido fluorídrico), Maker Fringe,
Microscopia Óptica e de Força Atômica e Ataque
Interferométrico com Medida de Segundo Harmônico em Tempo
Real. Além disso, foram feitos alguns estudos paralelos
visando à otimização e a reprodutibilidade do processo de
polarização. Foram realizadas dessa forma análises sobre
o
material dos eletrodos utilizados e sobre a influência da
condição inicial da superfície da amostra antes da
polarização. / [en] It is possible to create a second order non linearity in
silica samples with the poling process. The glass samples
with an induced X(2) have a potential application on the
fabrication of optical devices such as modulators and
frequency converters. In the electrothermal poling process,
high voltage and high temperature are applied to the
samples forming an ion depleted region (depletion layer),
where an intense electric field is permanently recorded. In
this work, several characterization techniques have been
utilized to measure the width of the depletion layer and
compared the obtained results. The chosen techniques were:
Interferometric Etching, Maker Fringe, Optical and Atomic
Force Microscopy and the Interferometric Etching with Real
Time Second Harmonic Measurement. In addition to this, we
performed other studies aiming the optimization and
reproducibility of the poling process. In this way, we
analyzed the material used for the electrodes and the
influence of the initial condition of the sample surface
before poling.
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[pt] CONTAGEM DE FÓTONS NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO E MÉDIO VIA CONVERSÃO DE FREQÜÊNCIAS APLICADA A COMUNICAÇÕES QUÂNTICAS / [en] SINGLE PHOTON COUNTING IN THE NEAR- AND MID-INFRARED VIA FREQUENCY UP-CONVERSION APPLIED TO QUANTUM COMMUNICATIONS06 September 2007 (has links)
[pt] Dois dispositivos de contagem de fótons únicos, sensíveis
a comprimentos
de onda no infravermelho próximo e médio, são propostos e
experimentalmente
investigados. Ambos utilizam uma técnica de dois estágios,
composta de uma
etapa inicial de conversão de freqüências em um cristal
não-linear seguida de
detecção por um fotodiodo avalanche de silício. Enquanto o
primeiro projeto é
voltado à detecção de fótons únicos a 1.55 μm para
comunicações quânticas via
fibra óptica, usando um processo intra-cavidade, o segundo
projeto prevê o
desenvolvimento de um contador de fótons operando a 4.65
μm para sistemas de
espaço livre. Neste caso, um estudo de viabilidade para um
sistema prático de
criptografia quântica operando em um comprimento de onda
no infravermelho
médio é realizado. Os resultados mostram que, usando a
tecnologia disponível na
atualidade, tal sistema pode ser construído, embora sua
utilidade se mostre restrita
a enlaces possuindo certas condições meteorológicas
específicas. / [en] Two single photon counting devices, operating at near- and
mid-infrared
wavelengths, are introduced and experimentally
investigated. Both use a twostage
technique, comprised of an initial frequency up-conversion
procedure inside
a nonlinear crystal followed by a silicon avalanche
photodiode. Whereas the first
project consists on detection of single photons at 1.55 ìm
for fiber-optic-based
quantum communications, using a cavity-enhanced procedure,
the second project
envisions the development of a single-photon counter
operating at 4.65 ìm for
free-space systems. In this case, a feasibility study for
a practical quantum key
distribution system operating in a mid-infrared wavelength
is performed. The
results show that, using present-day technology, such a
system can be constructed,
albeit its usefulness would be restricted to operation
under very specific weather
conditions.
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[en] ATOMICALLY THIN SEMICONDUCTING TRANSITION-METAL DICHALCOGENIDES: FROM SYNTHESIS TO ELECTRO-OPTICAL PROPERTIES / [pt] DICHALCOGENETOS DE METAL DE TRANSIÇÃO SEMICONDUTORES ATOMICAMENTE FINOS: DA SÍNTESE ÀS PROPRIEDADES ELETRO-ÓPTICASSYED HAMZA SAFEER GARDEZI 29 December 2020 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos eficientes e reprodutíveis de crescimento de monocamadas de WS2, MoS2 e outras heteroestruturas verticais por deposição química em fase de vapor à pressão atmosférica (APCVD). A monocamada separada destes materiais tem grande importância
na fabricação de novos dispositivos óticos e Nano eletrônicos. Dispositivos finos e de baixo custo necessitam temperaturas em torno de 800 graus celsius, o que é um problema para aplicações mencionadas acima. Nesta tese, nós propusemos uma nova rota usando APCVD para crescer monocamadas de MoS2 a 550 graus celsius, usando sódio como catalisador. Nós produzimos monocristais e poli cristais
controlando a razão de precursores NaNO3/MoO3 e tempo de crescimento. Usando cálculos de primeiros princípios, mostramos que o sódio atua como centro de nucleação para o processo de síntese. A razão de precursores é crucial para diminuir a energia de formação e a temperatura de síntese. Cálculos
de primeiros princípios e experimentos concordam que uma razão ideal é em torno de 0.3, proporcionando uma queda de 250 graus celsius na temperatura de crescimento. Nós investigamos as amostras crescidas por APCVD usando espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X, microscopia de força atômica,
espectroscopia Raman, fotoluminescência e mediadas de transporte. Dicalcogenetos de metais de transição (TMD) dispostos em poucas camadas permitem-nos criar materiais e estudar novos fenômenos físicos.
A sequência de empilhamento dos TMDs pode modificar suas propriedades opticas e elétricas. Também sintetizamos poucas camadas de MoS2 e WS2 usando APCVD. Duas e três camadas de WS2, MoS2 e suas heteroestruturas verticais foram caracterizadas através de geração de segundo harmônico (SHG).
SHG mostra que as bicamadas crescidas com ângulos de rotação relativos de 0 grau e 60 graus possuem diferentes fases de empilhamento. O SHG do empilhamento bicamada com ângulo relativo de 0 graus aumentos, enquanto para amostras com empilhamento de 60 graus foi zerado. Este comportamento do SHG sugere que duas camadas de MoS2 ou WS2, quando empilhados a 0 graus não possuem simetria de
inversão para 3R(AB) entre as camadas inferiores e superiores, enquanto as camadas de 60 graus possuem simetria de inversão (centrossimétricas) e possuem empilhamento na forma 2H(AA). Finalmente, dispositivos foram fabricados em amostras de boa qualidade para a investigação de sua performance elétrica. Os dispositivos mostram comportamento típico tipo-n e sua mobilidade foi estimada a partir das curvas de transporte. A dependência dos modos Raman das nossas amostras de heteroestruturas também foi estudada. Aplicando uma tensão nos dispositivos, o modo A1 mostrou um desvio para o azul e um novo modo surge em 410 cm-1, atribuídos defeitos (D) no cristal. / [en] The aim of this work was to develop reliable and repeatable methods for growing high-quality monolayer MoS2, WS2, and their vertical heterostructure by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) technique. The monolayer of these materials have vital importance in the fabrication of new optical and nanoelectronic devices. Thin and low-cost devices have increased the demand for new synthesis processes. Usually, the synthesis requires temperatures around 800 Celsius degrees, which is an issue for applications mentioned above. In this thesis, we propose a new route using the APCVD technique to grow monolayers
of MoS2 at 550 Celsius degrees mediated by sodium as a catalyst. We have produced single crystals and polycrystals by controlling the NaNO3/MoO3 precursor s ratio and growth time. Using first-principles calculations, we find out that sodium is the nucleation site of the growth process. The precursor s ratio is
crucial to decrease the energy formation and the synthesis temperature. Firstprinciples calculations and experiments agree with the ideal precursor s rate of 0.3 and with the decrease of the synthesis temperature of 250 Celsius degrees. We investigated the CVD grown sample with X-ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, and
transport experiments. Few layers of TMDs allow us to create new materials and find new physical
phenomena. The stacking sequence in few-layer TMDs can significantly impact on their electrical and optical properties.We also synthesized few layers of MoS2 and WS2 via APCVD. Two and three layers of MoS2, WS2, and their vertical heterostructures were characterized by second harmonic generation
(SHG). The SHG shows that the layers in bilayers grow with 0 degrees or 60 degrees has different phase stacking. The SHG from 0 degrees stacked bilayer has increased when compared to monolayer, while the generated signal from bilayer with 60 degrees stacking is zero. This behavior of SHG suggests that the two layers of MoS2 or WS2 when stacked at 0 degrees have no inversion symmetry to 3R(AB) phase stacking
between the top layer and the bottom layer. While when stacked with 60 degrees has inversion symmetry (Centrosymmetric) and have 2H(AA0) phase stacking. Finally, the devices were fabricated on good quality samples to investigate their electrical performance. The fabricated devices show typical n-type behavior and mobility was estimated by measuring transport curves. The dependence of Raman modes of our heterostructure device with electron doping was also studied. By applying a voltage across our device the A1 mode shows blueshift and a new mode emerges at ~ 410 cm-1, which is attributed to the defects (D) in the crystal.
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