Desenvolvimento de filmes finos condutores transparentes de nanofios de prata depositados sobre substratos rígidos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Firmino, Sandro Fernandes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Nanofios de Prata; Filmes Finos Condutores Transparentes; Propriedades Ópticas e Elétricas; Recozimento Térmico; Silver Nanowires; Transparent Conductive Thin Films; Optical and Electrical Properties; Thermal Annealing; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8257

Este trabalho tem como proposta o desenvolvimento de um protocolo de baixo custo para produção de TCTFs (Filmes Finos Condutores Transparentes) à base de nanofios de prata (AgNWs) sobre substratos rígidos, e o aperfeiçoamento da técnica de deposição para a obtenção de uma camada homogênea, visando à otimização de suas propriedades ópticas e elétricas. Para isto, foram produzidos nanofios de prata com controle de comprimento e diâmetro, visando avaliar a influência destes parâmetros sobre as propriedades ópticas e elétricas dos TCTFs. Também foram investigados os efeitos do recozimento térmico na morfologia das redes de AgNWs e sobre as propriedades elétricas e ópticas dos TCTFs. Foram realizados estudos para o aperfeiçoamento da técnica de deposição para a obtenção de filmes homogêneos e, como resultado deste estudo, desenvolveu-se uma nova técnica de deposição (VMCV- Vibração Mecânica Controlada Vertical) registrada junto ao INPI (Instituto Nacional de Propriedade Intelectual). Os nanofios de prata foram sintetizados através do processo poliol, que utiliza um polímero (N-vinilpirrolidona) (PVP) como o agente de cobertura. As soluções preparadas de AgNWs foram depositadas sobre substratos rígidos (vidro/silício) para análises de superfícies topológicas e químicas, resultando em uma rede aleatória de nanofios. As redes de AgNWs foram caracterizadas pelas técnicas MEV-FEG, UV-Vis, XPS e DSC-TGA. O efeito do recozimento térmico sobre as redes de AgNWs foi investigado por meio de medições in situ da evolução das resistências elétricas, através da técnica de duas pontas, sobre uma chapa quente com sistema de controle de temperatura. Nossos melhores resultados exibem uma transparência óptica (~ 83% a 550 nm) equivalente a das películas finas de óxido de metal comercial (óxido de índio-óxido, ITO ou óxido de flúor e óxido de estanho, FTO) e resistência de folha de ~ 23 Ω/□.