Sistema de Submissão de Resumos, IX ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2019

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Síntese e caracterização de nanofios de SnO2 puros e dopados para aplicações em nanodispositivos eletrônicos
Gustavo Carpentieri Sorrentino, Alexandre José de Castro Lanfredi

Última alteração: 2019-09-30

Resumo


As aplicações de nanofios de SnO2 nas áreas de eletrônica e ótica têm sido bastante estudadas recentemente no desenvolvimento de transistores por efeito de campo (FET) e sensores de gases e luz, bem como o seu uso em eletrônica transparente flexível, graças à sua transparência no visível e flexibilidade. Desta forma, este trabalho objetivou definir as melhores condições de síntese de nanofios de SnO2 e realizar sua caracterização física, química e estrutural, além de verificar suas propriedades elétricas a partir da montagem de nanodispositivos.

A síntese dos nanofios de SnO2 foi realizada pela técnica de crescimento Vapor-Líquido-Sólido em forno de atmosfera controlada, variando parâmetros de síntese como temperatura, relação precursor/negro de fumo e gases de arraste. Os materiais obtidos foram caracterizados morfologicamente por Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estruturalmente por difração de raios X (DRX). Para a montagem dos nanodispositivos (nanoFET) para medidas elétricas foram utilizadas as técnicas de nano e microlitografia. Uma das etapas consistiu em utilizar a técnica de dieletroforese para alinhamento, seleção e deposição dos nanofios sintetizados sobre os eletrodos montados. Após montagem, verificou-se comportamento da resistência do material em função da aplicação de luz UV, mudança de temperatura e condições de pressão atmosférica.

As condições de variação da atmosfera de síntese tiveram papel importante na obtenção e rendimento final, bem como nas dimensões dos nanofios obtidos. Diferente do esperado, as proporções entre os precursores e o negro de fumo utilizados para o processo de redução carbotérmica não alteraram significativamente o rendimento final da síntese. O uso de nitrogênio puro como gás de arraste não possibilitou um rendimento significativo das sínteses, enquanto as duas melhores condições foram com o uso da mistura de gás argônio com um baixo teor de hidrogênio e com o uso do nitrogênio borbulhado em água, mostrando a importância da presença de hidrogênio e oxigênio na atmosfera de síntese.

Com relação às medidas elétricas, pôde-se verificar que os nanofios semicondutores sintetizados durante o trabalho apresentaram queda de resistência com o aumento de temperatura e com a aplicação de luz UV em vácuo foi possível observar o comportamento de fotocorrente persistente, o que permite o uso em memória ótica. Muitas destas características observadas deveram-se ao papel da dieletroforese na seleção dos nanofios e deposição destes sobre os eletrodos dos dispositivos de medidas. Isto demonstra a possibilidade da construção de dispositivos elétricos cada vez menores e da aplicação dos fios semicondutores em escala nanométrica.