Orientador: José Arana Varela / Co-orientador: Sérgio Mazurek Tebcherani / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Mario Cilense / Banca: Máximo Siu Li / Banca: Paulo Sérgio Pizani / Resumo: Neste trabalho foram obtidos filmes finos de SnO2 com adição de ZnO (1% mol; 1,5% mol; 2% mol) depositados por spin coating. Foi realizado estudo pela diferença do tratamento térmico a 330°C por 32h após obtenção de fase cristalina a 550°C por 2h. O tratamento térmico dos filmes finos a 330°C por 32h em forno convencional e em forno sob pressão de 2MPa em ar foi comparado quanto a suas propriedades óticas e sensoras. Para filmes finos tratados termicamente a 330°c por 32h observou-se que a adição de ZnO tem influência no tamanho de grão de 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). Entretanto para os filmes finos sob pressão de 2 MPa em ar há um aumento do tamanho de grão. Nos filmes finos de SnO2 e ZnO o tratamento térmico a 330°c por 32hsob pressão de 2 MPa em ar tem grande influência no tamanho de grão e na espessura. Obteve-se fase cristalina tetragonal cassiterita para SnO2 e fase cristalina hexagonal wurtzita zincita para ZnO. Nos filmes finos de SnO2 + 1,5% em mol de ZnO e SnO2 + 2% em mol de ZnO o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar aparece uma fase secundária de Zn2SnO4 como consequência de menor solubilidade de ZnO em SnO2. As propriedades óticas de fotoluminescência indicaram que o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar leva a um deslocamento para a região em menores comprimento de onda (violeta) onde predominam defeitos rasos como vacâncias de oxigênio. Para os filmes finos com adição de ZnO há uma tendência ao aumento do Egap e maior ordenamento da estrutura. Nas propriedades sensoras obteve-se melhor resposta do gás hidrogênio (H2) para o filme fino de ZnO tratado termicamente a 330°c por 32h sob pressão de 2 MPa em ar onde há aumento de área superficial específica para reações de adsorção e dessorção do gás H2. / Abstract: In this work thin films of SnO2 with addition of ZnO using 1% mol, 1,5% mol and 2% mol deposited in Si substrate by spin coating were obtained. A study by different thermal treatment at 330°c for 32h was realized after obtaining crystalline phase at 550°C for 2h. The thermal treatment in thin films at 330°c for 32h in a furnace conventional and in a furnace under pressure of 2MPa was compared to the optical and sensor properties. For the thin films thermically treated at 330°c for 32h in normal conditions of the atmospheric pressure it was observed that when we add ZnO in SnO2 the grain size decrease from 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). However for the thin films thermically treated under pressure of 2MPa in air there was an increase in the grain size. In the thin films of SnO2 and ZnO the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air has a great influence in the thickness and the grain size. The thin films crystallize in tetragonal phase cassiterite to SnO2 and crystallize in hexagonal wurtzite phase zincite to ZnO. In the thin films SnO2 + 1% mol ZnO, SnO2 + 1,5% mol ZnO and SnO2 + 2% mol ZnO the thermal treatment at 330°C for 32h under pressure of 2MPa in air the second phase of the Zn2SnO4 appears as a consequence of a minor solubility of ZnO in the SnO2. The optical properties of photoluminescence show the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2MPa in air leads to a violet shift where shallow defects are predominantly in this region like oxygen vacancies. For the thin films with ZnO addicted there is a tendency to increase the Egap and major structure ordering. In the sensor properties was obtained a better response to hydrogen gas (H2) for the ZnO thin films thermically treated at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air there is an increase the specific surface area to adsorption and desorption reaction with H2 gas. / Doutor

abstract: This thesis mainly focuses on the study of quantum efficiency (QE) and its measurement, especially for nanowires (NWs). First, a brief introduction of nano-technology and nanowire is given to describe my initial research interest. Next various fundamental kinds of recombination mechanisms are described; both for radiative and non-radiative processes. This is an introduction for defining the internal quantum efficiency (IQE). A relative IQE measurement method is shown following that. Then it comes to the major part of the thesis discussing a procedure of quantum efficiency measurement using photoluminescence (PL) method and an integrating sphere, which has not been much applied to nanowires (NWs). In fact this is a convenient and useful approach for evaluating the quality of NWs since it considers not only the PL emission but also the absorption of NWs. The process is well illustrated and performed with both wavelength-dependent and power-dependent measurements. The measured PLQE is in the range of 0.3% ~ 5.4%. During the measurement, a phenomenon called photodegradation is observed and examined by a set of power-dependence measurements. This effect can be a factor for underestimating the PLQE and a procedure is introduced during the sample preparation process which managed to reduce this effect for some degree. / Dissertation/Thesis / M.S. Electrical Engineering 2012

Orientador: Américo Sheitiro Tabata / Banca: Alexandre Levine / Banca: Keizo Yukimitu / Resumo: Uma nova família de semicondutores, a liga quaternária InxGa1-xAs1-yNy, cujo elemento Nitrogênio substitui o elemento Arsênio em pequenas porcentagens, tem recebido grande atenção devido à óptica na região de 1,3 μm, tecnologicamente importante para transmissão de dados em fibra óptica. Estudos sobre caracterização e propriedades ópticas desta liga fornecem maiores informações sobre o comportamento da mesma. Foram estudados poços quânticos, as estruturas básicas de dispositivos optoletrônicos de Inx-Gat-xAso.984N0.0016/GaAs com diferentes valores de concentração x: 26%, 30%, 34%, 38% e 43% crescidas em duas temperaturas diferentes: 400ºC e 430ºC. As amostras foram tratadas termicamente a 700ºC num período de 30 minutos. Com essa liga é tensionada, o foco constou-se em achar um modelo de espessura crítica condinzente para dados experimentais de fotoluminescência. Foram analisadas a dinâmica de portadores, a energia de ativação e a qualidade estrutural das amostras com a técnica de fotoluminescência em diversas condições. Os estudos realizados, aliados ao conhecimento dos parâmetros acima mencionados, têm o objetivo de contribuir para que se possa determinar a aplicabilidade e estimar o rendimento em dispositivos optoeletrônicos, com base neste material / Abstract: A new family of semiconductors has been proposed, the quaternary alloyInxGa1-xAs1-yNy, in which the element Nitrogen replaces the element Arsenic in small percentages. It has received great attention due to the fact of optical emission in the region of 1.3um, technologically important for data transmission at optical fiber. Studies on characterization and optical properties of this alloy provides more information about the conduct of it. It was studied quantum wells, the basic structures of InxGa1-xAs0.016/GaAs optoelectronic devices, with different values of concentration x: 26%, 30%, 34% and 43% grown at two different temperatures: 400ºC and 430ºC. The sample has annealed at 700ºC for 30 min. As this alloy is tensioned, the focus of this research is to find a consistent model of critical thickness for photoluminescence experimental data. It will be done an analysis of the dynamic carriers, activation energy and structural quality of the samples with the analysis of photoluminescence with diverse conditions. With these studies and the knowledge of the parameters mentioned above, it was intended contribute to determine the applicability and estimate the yield of optoeletronic devices based on this material / Mestre

Orientador: Miguel Angel Ramírez Gil / Banca: Durval Rodrigues Júnior / Banca: Olivia Maria Berengue / O Programa de Pós Graduação em Ciências e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Cerâmicas à base de CaCu3Ti4O12 (CCTO) são de interesse científico e tecnológico devido a sua multifuncionalidade. Neste trabalho foram preparados pós cerâmicos por reação em estado sólido de CaSrxCu3-xTiO12 com x = 0,00; 0,15; 0,30; 1,50; 2,70 e 3,00. Os pós foram caracterizados termicamente utilizando a técnica da temperatura da termogravimetria, mediante esta técnica foi determinada à necessidade do uso de duas temperaturas de calcinação: 950ºC para amostras com baixo teor de Sr2+ e 1050ºC para as de maior teor. A técnica de difratometria de raios X (DRX) em nas amostras na forma de pó revelou a presença da fase pura de CCTO para x = 0,00; a amostra com x=0,15 apresentou a fase de CCTO e a fase CaTiO3 (CTO), as quais também estão presentes na amostra com x = 0,30 combnadas com a fase de (Sr0,75Ca0,25) TiO3 (SCTO). As amostras com x = 3,00 mostrou presença da fase pura de SCTO. A técnica de espectroscopia Raman indicou a presença dos modos de oscilação característicos da fase CCTO em todas as amostras, isto devido às fases CTO e SCTO também apresentarem cluster de [TiO6] na estrutura. As propriedades ópticas e fotoluminescentes dos pós cerâmicos foram analisados mediante a técnica de UV-vis onde foram determinados os valores de energia de gap, sendo que as amostras com x = 0,00; 0,15 e 0,30 apresentaram valores de gap de 2,03; 2,28 e 2,35 eV, respectivamente. As amostras com x=1,50 e 2,70 apresentaram cada uma dois gaps de energia, um aos 2,12 e o outro aos 3,16 eV; a amostra de x=3,00 apresentou um único gap de 3,33 eV. A intensidade fotoluminescente apresentou uma melhora em relação a intensidade da fase pura de CCTO para as amostras com x = 2,70 e 3,00, isto devido provavelmente à presença de vacância e oxigênio geradas nos clusters de [TiO6]. Para as outras amostras a intensidade foi afetada negativamente pela substituição do Cu2+ pelo Sr2+. Estas caracterizações foram novamente realizadas... / Abstract: Ceramics of CaCu3Ti4O12 (CCTO) areof scientific interest due to their multi functionality. In this work, ceramic powders of CaSrCu3-xTi4O12 with x=0,00, 0,15, 0,30, 1,50, 2,70 and 3,00 were prepared. These powders were thermally characterized by the thermogravimetry technique, was concluded the need use of two calcination temperatures, 950ºC for samples with low content of Sr2+ and 1050ºC for those with high content. To the sample in powder structural characterization was realized with the DRX technique that reveals the presence of pure phase of CCTO for x = 0,00, the sample of x = 0,15 present the phase of CCTO and the phase of CaTiO3, which ones are present too in the sample of x = 0,30 combined with the phase of (Sr0,75Ca0,25)TiO3(SCTO). The samples of x = 1,50 and 2,70 show the CCTO phase the SCTO phase and finally the sample of x = 3,00 show the pure phase of SCTO. Also was made a study by Raman spectroscopy techique indicates the presence of characteristic modes of the CCTO phase in all the samples, this because the SCTO phase also show this type of vibrational modes in the [TiO6] cluster. Finally the optical and photoluminescent properties were characterized, by the UV-vis technique was determined the energy gap values, the samples of x = 0,00, 0,15, 0,30 show gap values of 2,03, 2,28 and 2,35 eV respectively. Meanwhile each of the samples of x = 1,50 e 2,70 show two energy gaps, on at 2,12 and the other at the 3,16 eV; finally the sample of x = 3,00 present a unique energy gap of 3.33 eV. The photoluminescent property present an improvement compared with the pure phase of CCTO for samples with x = 2,70 and 3,00, this is probably due t the presence of oxygen vacancies in the [ToO6] clusters. To the other samples, this property was negatively affected by the substitution of Cu2+ by Sr2+. This characterizations were newly made by using a single calcination temperature, 1050ºC, reducing the number of variables that influence in the... / Mestre

Filmes finos de nitreto de silício com excesso de nitrogênio foram depositados sobre silício por sputtering reativo para obter estruturas emissoras de luz. As amostras foram modificadas por implantação iônica para verificar a influência dos dopantes arsênio (As) e boro (B) nos espectros de fotoluminescência (PL). As medidas de PL foram realizadas na faixa de temperatura entre 15-300 K e apresentaram uma emissão entre os comprimentos de onda 370-870 nm. Os dopantes introduziram uma emissão em 725 nm na banda de emissão, principalmente as dopadas com As. Foram realizadas medidas de microscopias para verificar a presença de nanoestruturas assim como a distribuição dos dopantes no material. As imagens de microscopias confirmaram a presença de nanocristais de nitreto de silício nas fases α, β e γ e identificaram a presença do dopante B nas fases cristalinas. O modelo de condução de Pool-Frenkel domina o transporte de portadores, indicando que a condução ocorre pelos níveis intrabandas, característica que definiu o modo que as recombinações radiativas ocorreram. As medidas de eletroluminescência (EL) apresentaram uma emissão centrada nos comprimentos de onda 760 e 880 nm (polarização negativa) e 1010 nm (polarização positiva) revelando diferenças significativas quando comparadas com as medidas de PL. Essa diferença esta associada à maneira como os elétrons populam os níveis intrabanda (excitação óptica para PL e elétrica para EL) que resulta em recombinações radiativas em diferentes comprimentos de ondas. A intensidade dos espectros de EL manifestou uma dependência quase linear com a densidade de corrente para ambas as polarizações. As medidas de EL em campos alternados exibiram um espectro de emissão composto pela soma das bandas obtidas separadamente em cada uma das polarizações. Medidas de EL em diferentes temperaturas (50-300 K) foram realizadas para investigar a influência da temperatura nos processos de recombinação radiativa. A intensidade exibiu uma redução com o aumento da temperatura, devido ao aumento do acoplamento elétron-fônon. / Silicon nitride with excess of nitrogen thin films were deposited on silicon substrate by reactive sputtering in order to obtain light emitting structures. Samples were modified by ion implantation of arsenic (As) and boron (B) to ascertain dopant leverage at photoluminescence (PL) spectra. PL measurements were performed at temperature ranging from 15 K up to 300 K and showed a band emission between wavelength 370 and 870 nm. An emission centered at 725 nm was observed in doped samples; especially in the presence of As. Microscope images showed crystalline structures of α-Si3N4, β-Si3N4 and γ-Si3N4 and confirmed boron dopant in nanocrystalline structures. Pool-Frenkel conduction model dominates electron transport in non-stoichiometric silicon nitride films due to intraband levels, phenomenon that has a huge contribution to electroluminescence (EL) emission. EL signals were composed by two peaks centered at 760 and 880 nm (negative bias – EL-N) and one peak at 1010 nm (positive bias – EL-P). Diffences between PL and EL spectra exhibit a clear dependence on the mode of excitation (photo and current source) on radiative recombination process. EL intensity had almost a linear increase with current density for both polarizations. EL measurements under AC voltage were composed by a superposition of the signals from EL-N and EL-P signals. Photo and electroluminescence measurements were collected at different temperatures (50 to 300 K) in order to investigate the temperature influence on the radiative recombination. The EL intensity was decreasing with temperature increasing, due to electron-phonon interactions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T19:21:31Z : No. of bitstreams: 1 silva_ms_dr_araiq.pdf: 3380150 bytes, checksum: 0ea47aac86f668cadecfc937c075b4e2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Foram preparados, pelo método dos precursores poliméricos, pós de Pb(Zr0,53Ti0,47)O3 (PZT) puro, dopado cálcio, ou com estrôncio ou com bário, amorfos e cristalinos. Os pós cristalinos foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, e medidas de área superficial. Os pós de PZT amorfo foram obtidos tratando termicamente nas temperaturas entre 250-300°C com intervalos de 10°C durante 20 horas, os cristalinos tratados termicamente a 700°C por 3h. A fotoluminescência foi observada, na temperatura ambiente, nos pós amorfos excitados num comprimento de onda de 488 nm. Os pós na forma cristalina foram compactados isostaticamente e sinterizados a 1100 oC / 3h para estudo da microestrutura e propriedades elétricas. Todas as amostras analisadas apresentaram altos valores de constante dielétrica (k) e constante piezoelétrica de carga (d33) mais alta que a do PZT puro. No sistema dopado com bário, observou-se diminuição no valor do fator de acoplamento planar (Kp) e no valor de d33, em função do aumento da concentração do dopante. No dopado com cálcio observou-se um aumento na polarização remanescente e diminuição do campo coercivo (Ec). Os valores de Kp e d33 foram os maiores obtidos. As micrografias mostraram que a adição de cálcio melhora a densificação e leva a uma distribuição homogênea de tamanho de grãos, e nos dopados com estrôncio, obteve-se valores de Kp inferiores ao do PZT puro, exceto para o PZT dopado com 0,4 mol % de estrôncio. / Amorphous and crystalline powders of pure, calcium, strontium and barium-doped Pb(Zr0,53Ti0,47)O3 (PZT) were obtained by the polymeric precursor method. The crystalline powder was characterized by x-ray diffraction, infrared spectroscopy and surface area measurement. Amorphous powders were heat treated in the range of 250-300°C at different temperatures while the crystalline powder was thermal treated at 700°C for 3 hours. The photoluminescence behavior was observed in the amorphous powders with an exciting wavelength of 488 nm at room temperature. The crystalline PZT powders were isostatically pressed and sintered at 1100°C / 3h to study microstructure and electrical properties. All analyzed samples presented high dielectric constant (k) values and piezoelectric charge constant (d33) higher than pure PZT. For barium-doped PZT an increase in the dopant concentration leads to a decrease in the planar coupling factor (Kp) and d33 values. The addition of calcium on PZT improves densification and also leads to a homogeneous grainsize distribution. For calcium-doped PZT, one observed an increase in the remanent polarization and a decrease in the coercive field (Ec) with the increase in dopant concentration. The higher Kp and d33 values were observed for calcium-doped PZT. The Kp values for strontium-doped PZT are smaller when compared to pure PZT, except for the 0,4 mol % strontium doped PZT.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2016-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:28Z : No. of bitstreams: 1 000844670.pdf: 3067722 bytes, checksum: 00837450892e6229b6af28b136f2f706 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cerâmicas à base de CaCu3Ti4O12 (CCTO) são de interesse científico e tecnológico devido a sua multifuncionalidade. Neste trabalho foram preparados pós cerâmicos por reação em estado sólido de CaSrxCu3-xTiO12 com x = 0,00; 0,15; 0,30; 1,50; 2,70 e 3,00. Os pós foram caracterizados termicamente utilizando a técnica da temperatura da termogravimetria, mediante esta técnica foi determinada à necessidade do uso de duas temperaturas de calcinação: 950ºC para amostras com baixo teor de Sr2+ e 1050ºC para as de maior teor. A técnica de difratometria de raios X (DRX) em nas amostras na forma de pó revelou a presença da fase pura de CCTO para x = 0,00; a amostra com x=0,15 apresentou a fase de CCTO e a fase CaTiO3 (CTO), as quais também estão presentes na amostra com x = 0,30 combnadas com a fase de (Sr0,75Ca0,25) TiO3 (SCTO). As amostras com x = 3,00 mostrou presença da fase pura de SCTO. A técnica de espectroscopia Raman indicou a presença dos modos de oscilação característicos da fase CCTO em todas as amostras, isto devido às fases CTO e SCTO também apresentarem cluster de [TiO6] na estrutura. As propriedades ópticas e fotoluminescentes dos pós cerâmicos foram analisados mediante a técnica de UV-vis onde foram determinados os valores de energia de gap, sendo que as amostras com x = 0,00; 0,15 e 0,30 apresentaram valores de gap de 2,03; 2,28 e 2,35 eV, respectivamente. As amostras com x=1,50 e 2,70 apresentaram cada uma dois gaps de energia, um aos 2,12 e o outro aos 3,16 eV; a amostra de x=3,00 apresentou um único gap de 3,33 eV. A intensidade fotoluminescente apresentou uma melhora em relação a intensidade da fase pura de CCTO para as amostras com x = 2,70 e 3,00, isto devido provavelmente à presença de vacância e oxigênio geradas nos clusters de [TiO6]. Para as outras amostras a intensidade foi afetada negativamente pela substituição do Cu2+ pelo Sr2+. Estas caracterizações foram novamente realizadas... / Ceramics of CaCu3Ti4O12 (CCTO) areof scientific interest due to their multi functionality. In this work, ceramic powders of CaSrCu3-xTi4O12 with x=0,00, 0,15, 0,30, 1,50, 2,70 and 3,00 were prepared. These powders were thermally characterized by the thermogravimetry technique, was concluded the need use of two calcination temperatures, 950ºC for samples with low content of Sr2+ and 1050ºC for those with high content. To the sample in powder structural characterization was realized with the DRX technique that reveals the presence of pure phase of CCTO for x = 0,00, the sample of x = 0,15 present the phase of CCTO and the phase of CaTiO3, which ones are present too in the sample of x = 0,30 combined with the phase of (Sr0,75Ca0,25)TiO3(SCTO). The samples of x = 1,50 and 2,70 show the CCTO phase the SCTO phase and finally the sample of x = 3,00 show the pure phase of SCTO. Also was made a study by Raman spectroscopy techique indicates the presence of characteristic modes of the CCTO phase in all the samples, this because the SCTO phase also show this type of vibrational modes in the [TiO6] cluster. Finally the optical and photoluminescent properties were characterized, by the UV-vis technique was determined the energy gap values, the samples of x = 0,00, 0,15, 0,30 show gap values of 2,03, 2,28 and 2,35 eV respectively. Meanwhile each of the samples of x = 1,50 e 2,70 show two energy gaps, on at 2,12 and the other at the 3,16 eV; finally the sample of x = 3,00 present a unique energy gap of 3.33 eV. The photoluminescent property present an improvement compared with the pure phase of CCTO for samples with x = 2,70 and 3,00, this is probably due t the presence of oxygen vacancies in the [ToO6] clusters. To the other samples, this property was negatively affected by the substitution of Cu2+ by Sr2+. This characterizations were newly made by using a single calcination temperature, 1050ºC, reducing the number of variables that influence in the...

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-26Bitstream added on 2015-03-03T12:07:17Z : No. of bitstreams: 1 000800638_20161016.pdf: 451129 bytes, checksum: 9a410c0b88b90d738c9acefb97f540d4 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-10-17T11:54:08Z: 000800638_20161016.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-10-17T11:54:50Z : No. of bitstreams: 1 000800638.pdf: 3207735 bytes, checksum: 5c02f0b28463560c5e5d979b375057eb (MD5) / Complexos de lantanídeos trivalentes com ligantes difenilfosfinatos apresentam elevada estabilidade química e térmica. Esses tipos de complexos podem ser aplicados em dispositivos luminescentes, já que podem apresentar elevado rendimento quântico para a conversão de radiação ultravioleta em luz visível. Além disso, estes sistemas apresentam características de estrutura polimérica, na qual supõe-se a ocorrência de dois sítios cristalográficos de lantanídeos: (i) um centro simétrico e (ii) outro não centro simétrico. Esse trabalho tem por objetivo analisar as propriedades estruturais e espectroscópicas de sistemas ternários de difenilfosfinatos de lantânio (La3+), cério (Ce3+) e európio (Eu3+) ou térbio (Tb3+), principalmente no que se refere ao comportamento de emissão de luz pela excitação dos materiais com raios X (XEOL). Os compostos foram obtidos por precipitação em meio etanólico a partir do ácido difenilfosfínico e dos respectivos cloretos de lantanídeos. Por meio das espectroscopias vibracionais, tanto na região do infravermelho, como de espalhamento Raman, observou-se que a complexação ocorre preferencialmente através dos oxigênios do grupo fosforila, e que possivelmente as bandas de estiramento simétrico e assimétrico da ligação Ln-O encontram-se em 159 e 192 cm-1, respectivamente. A difração de raios X indicou que os complexos são isoestruturais, com o pico de maior intensidade em torno de 7º. Além disso, observou-se uma diminuição da cristalinidade conforme incrementa-se Ce3+ à matriz de lantânio. A morfologia dos compostos apresentou aglomerados sem uma forma definida, conforme estudos por microscopia eletrônica de varredura. Das análises por espectroscopia de reflectância difusa, observaram-se absorções em 220-270 nm, referentes a transição ? ? ?*, na região de 350-380 nm, a transição n ? ?* do ligante, e em 307 nm a... / Trivalent lanthanide complexes with diphenylphosphinate ligands present high chemical and thermal stability. Such complexes can be applied to luminescent devices, as they can present a high quantum yield for converting ultraviolet radiation into visible light. Moreover, these systems submit polymeric structure characterisics, in which it is assumed two crystallographic lanthanides sites: (i) a symmetrical center and (ii) other non-symmetrical center. This work aims to analyze the structural and spectroscopic properties of ternary systems diphenylphosphinates lanthanum (La3+), cerium (Ce3+) and europium (Eu3+) or terbium (Tb3+), especially with regard to the behavior of light emission by materials excitation by X rays (XEOL). The compounds were obtained by precipitation in ethanolic medium from diphenylphosphinic acid and its lanthanide chlorides. Via vibrational spectroscopy, both in IR region, as Raman scattering, was observed that complexation preferably occurs through the oxygens of phosphorylates group, and possibly symmetric and asymmetric stretch bands of Ln-O bond are at 159 and 192 cm-1. The X ray diffraction indicated that the complexes are isostructural, with the greatest intensity peak of around 7º. Furthermore, there was a decrease in the crystallinity when Ce3+ is incremented in the lanthanum matrix. The compounds morphology showed clusters without a definite form, according to studies by scanning electron microscopy. By diffuse reflectance spectroscopy, absorptions were noted at 220-270 nm, related to ???* transition, the n??* transition of the binder in 350-380 nm region, and the 4f?5d transition of the Ce3+ ion in 307 nm. From thermal analysis, data with analogous compounds stoichiometry metal:binder 1:3, infers a possible formation of chains containing two different lanthanides sites in the repeating unit polymer of formula [Ln2(dpp)6]n. Finally, had an optical study of...

abstract: This thesis presents systematic studies on angle dependent Raman and Photoluminescence (PL) of a new class of layered materials, Transition Metal Trichalcogenides (TMTCs), which are made up of layers possessing anisotropic structure within the van-der-Waals plane. The crystal structure of individual layer of MX3 compounds consists of aligned nanowire like 1D chains running along the b-axis direction. The work focuses on the growth of two members of this family - ZrS3 and TiS3 - through Chemical Vapor Transport Method (CVT), with consequent angle dependent Raman and PL studies which highlight their in-plane optically anisotropic properties. Results highlight that the optical properties of few-layer flakes are highly anisotropic as evidenced by large PL intensity variation with polarization direction (in ZrS3) and an intense variation in Raman intensity with variation in polarization direction (in both ZrS3 and TiS3). Results suggest that light is efficiently absorbed when E-field of the polarized incident excitation laser is polarized along the chain (b-axis). It is greatly attenuated and absorption is reduced when field is polarized perpendicular to the length of 1D-like chains, as wavelength of the exciting light is much longer than the width of each 1D chain. Observed PL variation with respect to the azimuthal flake angle is similar to what has been previously observed in 1D materials like nanowires. However, in TMTCs, since the 1D chains interact with each other, it gives rise to a unique linear dichroism response that falls between 2D and 1D like behavior. These results not only mark the very first demonstration of high PL polarization anisotropy in 2D systems, but also provide a novel insight into how interaction between adjacent 1D-like chains and the 2D nature of each layer influences the overall optical anisotropy of Quasi-1D materials. The presented results are anticipated to have impact in technologies involving polarized detection, near-field imaging, communication systems, and bio-applications relying on the generation and detection of polarized light. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Materials Science and Engineering 2016

abstract: CdTe/MgxCd1-xTe double heterostructures (DHs) have been grown on lattice matched InSb (001) substrates using Molecular Beam Epitaxy. The MgxCd1-xTe layers, which have a wider bandgap and type-I band edge alignment with CdTe, provide sufficient carrier confinement to CdTe, so that the optical properties of CdTe can be studied. The DH samples show very strong Photoluminescence (PL) intensity, long carrier lifetimes (up to 3.6 μs) and low effective interface recombination velocity at the CdTe/MgxCd1 xTe heterointerface (~1 cm/s), indicating the high material quality. Indium has been attempted as an n-type dopant in CdTe and it is found that the carriers are 100% ionized in the doping range of 1×1016 cm-3 to 1×1018 cm-3. With decent doping levels, long minority carrier lifetime, and almost perfect surface passivation by the MgxCd1-xTe layer, the CdTe/MgxCd1-xTe DHs are applied to high efficiency CdTe solar cells. Monocrystalline CdTe solar cells with efficiency of 17.0% and a record breaking open circuit voltage of 1.096 V have been demonstrated in our group. Mg0.13Cd0.87Te (1.7 eV), also with high material quality, has been proposed as a current matching cell to Si (1.1 eV) solar cells, which could potentially enable a tandem solar cell with high efficiency and thus lower the electricity cost. The properties of Mg0.13Cd0.87Te/Mg0.5Cd0.5Te DHs and solar cells have been investigated. Carrier lifetime as long as 0.56 μs is observed and a solar cell with 11.2% efficiency and open circuit voltage of 1.176 V is demonstrated. The CdTe/MgxCd1-xTe DHs could also be potentially applied to luminescence refrigeration, which could be used in vibration-free space applications. Both external luminescence quantum efficiency and excitation-dependent PL measurement show that the best quality samples are almost 100% dominated by radiative recombination, and calculation shows that the internal quantum efficiency can be as high as 99.7% at the optimal injection level (1017 cm-3). External luminescence quantum efficiency of over 98% can be realized for luminescence refrigeration with the proper design of optical structures. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Materials Science and Engineering 2016