SÃntese e CaracterizaÃÃo de Filmes Finos de Ãxido de Zinco e Polianilina para AplicaÃÃes em HeterojunÃÃes Semicondutoras

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Neste trabalho foi desenvolvido um processo de deposiÃÃo de filmes finos de Ãxido de zinco a partir do pà (ZnO) sobre substratos de vidro e semicondutores atravÃs da tÃcnica de evaporaÃÃo tÃrmica resistiva. Os filmes foram submetidos a tratamentos tÃrmicos em N2, Ar e O2 e posteriormente foram estudadas suas propriedades estruturais, topogrÃficas, Ãticas e elÃtricas. Para isto utilizou-se as tÃcnicas de difraÃÃo de Raios-x, microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) e de forÃa atÃmica (AFM), espectroscopia de absorÃÃo/transmissÃo (UV-VIS) e a tÃcnica de medida de quatro pontas. Mostrou-se, dentro de condiÃÃes de deposiÃÃo especÃficas, que usando a tÃcnica de evaporaÃÃo tÃrmica resistiva à possÃvel a obtenÃÃo de filmes de ZnO com boa qualidade topogrÃfica/estrutural, baixa resistividade elÃtrica (∼ 10-3 Ω.cm) e transmitÃncia Ãtica superior a 85 %. Verificou-se que o gap desses filmes aumenta com temperatura de recozimento, variando entre 3.09 e 3.24 eV. Neste trabalho tambÃm foi realizada a sÃntese do polÃmero polianilina (PANI) pelo mÃtodo quÃmico utilizando-se a metodologia desenvolvida por MacDiarmid et al. A PANI foi utilizada para obtenÃÃo de filmes finos, os quais foram depositados em de substratos de vidro com e sem filmes de ouro depositado na superfÃcie, utilizando-se a tÃcnica de spin-coating. Os filmes finos de PANI tambÃm foram caracterizados topograficamente, elÃtrica e oticamente. Os filmes de PANI apresentou baixa resistividade elÃtrica (10-1 Ω.cm) e excelente estabilidade quÃmica no estado dopado. Os filmes de ZnO e de PANI, previamente caracterizados, foram utilizados no processamento das heterojunÃÃes. Com estes filmes foi possÃvel desenvolver uma nova classe de dispositivos eletrÃnicos. Foi verificado que quando o estado de dopagem da PANI à alterado as heterojunÃÃes apresentaram comportamentos I x V distintos. Dessa forma, quando a PANI està no seu estado desdopado e natural a heterojunÃÃo ZnO/PANI apresenta uma curva I x V caracterÃstica de um varistor (retificaÃÃo com simetria em ambas as polarizaÃÃes), e dependendo da espessura do filme de ZnO pode-se ter coeficiente de nÃo linearidade (α) entre 3 e 15. Por outro lado, quando a heterojunÃÃo ZnO/PANI à preparada com a PANI no seu estado dopado (condutor) a curva I x V apresenta comportamento retificador (numa Ãnica polarizaÃÃo). Dispositivos baseados em silÃcio e ZnO (ZnO/Si) tambÃm foram preparados e caracterizados eletricamente. Observou-se uma diminuiÃÃo significativa da corrente de fuga nas curvas I x V em funÃÃo da temperatura de recozimento

ASSUNTO(S)

evaporaÃÃo tÃrmica heterojunÃÃes Ãxido de zinco thermal evaporation zinc oxide polyaniline filmes finos thin films heterojunction polianilina fisica

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