Propriedades eletrônicas de nanofios semicondutores de Fosfeto de Zinco (Zn3P2)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Lombardi, Gustavo Aparecido
Orientador(a): Chiquito, Adenilson José lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Nanofios
Semicondutores
Transporte eletrônico
Fosfeto de Zinco
Palavras-chave em Inglês:
Nanowires
Semiconductors
Electronic transport
Zinc phosphide
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10116
Resumo: Zinc phosphide Zn3P2 nanowires with excellent crystalline quality were grown using the Vapor-Liquid-Solid (VLS) method with gold nanoparticles as catalysts. Single nanowire based devices were fabricated with ohmic nickel contacts. Thermally activated and variable range hopping mechanisms were simultaneously identified from temperature dependent transport measurements, with the later being dominant. Energy levels at 197 meV , 47 meV and 15meV associated to Zn vacancies and interstitial P atoms were identified. Hopping radius were found to be 58 nm for 300 K. These results show how the presence of some degree of disorder drastically affects the transport of current through the nanowire. Photocurrent measurements revealed the material potential as light sensors. Current gains as high as 400% and 660% were measured for white light and 660 nm laser, respectively.
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Energy levels at 197 meV , 47 meV and 15meV associated to Zn vacancies and interstitial P atoms were identified. Hopping radius were found to be 58 nm for 300 K. These results show how the presence of some degree of disorder drastically affects the transport of current through the nanowire. Photocurrent measurements revealed the material potential as light sensors. Current gains as high as 400% and 660% were measured for white light and 660 nm laser, respectively.Neste trabalho, foram crescidos nanofios de fosfeto de zinco (Zn3P2) de excelente qualidade cristalina pelo método Vapor-Líquido-Sólido (VLS), utilizando nanoesferas de ouro como catalisador. Os nanofios foram então utilizados na fabricação de dispositivos ôhmicos de um único nanofio, utilizando contatos de níquel. A partir de medidas de resistência por temperatura, constatou-se que ocorrem dois mecanismos de transporte simultâneos no nanofio: ativação térmica e hopping de alcance variável (VRH), sendo o segundo dominante por estar presente em toda a faixa de temperatura usada para os experimentos. Foram identificados também, níveis de defeito localizados em ≈ 197 meV devido à vacâncias de Zn, e, a partir de experimentos de corrente termicamente estimulada, em ≈ 15 meV e ≈ 47 meV , devido à presença de átomos de P intersticiais. O raio médio de hopping foi calculado como sendo da ordem de 58 nm em 300 K. Esses resultados mostraram como a desordem estrutural afeta profundamente os processos de condução no material. Medidas de fotocorrente foram feitas em um dos dispositivos, onde se pôde observar o potencial destes dispositivos como sensores de luz. Foram observados ganhos de corrente de mais de 400% e 660% para estímulos com luz branca e laser de 660 nm, respectivamente. Após a retirada da luz, houve também uma expressiva queda na corrente, seguida de um tempo de relaxação de cerca de 45 s, atribuído à presença de níveis de energia localizados dentro do gap do material.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarNanofiosSemicondutoresTransporte eletrônicoFosfeto de ZincoNanowiresSemiconductorsElectronic transportZinc phosphideCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAPropriedades eletrônicas de nanofios semicondutores de Fosfeto de Zinco (Zn3P2)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline6006002c000bdd-a13f-4ae3-90e3-0cfe1cb12110info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10116/5/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD55ORIGINALLOMBARDI_Gustavo_2018.pdfLOMBARDI_Gustavo_2018.pdfapplication/pdf56347510https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10116/6/LOMBARDI_Gustavo_2018.pdfea660fa325565ea68c2a6f9c13f644b9MD56TEXTLOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.txtLOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain111615https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10116/7/LOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.txt7975cd9630ad21c17129ed896e17cf6cMD57THUMBNAILLOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.jpgLOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5465https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10116/8/LOMBARDI_Gustavo_2018.pdf.jpgdef37b193b9855bfe4826695e6c5c06bMD58ufscar/101162023-09-18 18:31:15.131oai:repositorio.ufscar.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:15Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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