Preparação e caracterização de filmes finos de MOS2 para termoeletricidade

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: PASSOS, Joede dos
• Orientador(a): RUBINGER, Rero Marques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dissulfeto de molibdênio (MoS2); Deposição física de vapor (PVD); dicalcogenetos de metais de transição (TMDs); Geração termoelétrica; Cristais bidimensionais
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4275

O objetivo desse trabalho é apresentar os resultados da síntese e caracterização de camadas bidimensionais de dissulfeto de molibdênio (MoS2), obtidas por meio da técnica de Deposição Física de Vapor (PVD) em substratos de dióxido de silício (SiO2), com o objetivo de avaliar seu potencial em aplicações termoelétricas. O MoS2 é um material bidimensional com propriedades eletrônicas e térmicas promissoras, o que o torna um forte candidato para uso em dispositivos de conversão de energia. Três abordagens experimentais distintas foram adotadas para avaliar os efeitos de diferentes condições de síntese na qualidade do material obtido. No primeiro experimento, camadas finas de MoS2 foram sintetizadas a partir do pó comercial de MoS2 e uma atmosfera rica em enxofre S2, em um forno utilizado para PVD. No segundo, foi acrescentada a atmosfera H2O, juntamente com S2 para avaliar os efeitos dessa modificação no crescimento das camadas. No terceiro, a dopagem com prata, realizada no forno tubular, permitiu investigar os efeitos dessa modificação nas propriedades estruturais e vibracionais do material. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), utilizadas para avaliar a morfologia e a distribuição das camadas formadas. A Difração de Raios X (DRX) foi aplicada para identificação qualitativa da estrutura cristalina, enquanto a Espectroscopia Raman foi empregada para uma análise detalhada das propriedades vibracionais do MoS2, com destaque para os modos 1 2 e 1. Os resultados mostraram que a presença de H2O durante a deposição favoreceu a formação de filmes com menor desordem estrutural e maior cristalinidade, evidenciada pela intensificação dos picos característicos nas análises de DRX e Raman. A dopagem com prata também influenciou as propriedades vibracionais, sugerindo alterações na estrutura eletrônica do material. Essas descobertas contribuem para a aplicação do MoS2 em dispositivos eletrônicos e termoelétricos, demonstrando que modificações controladas nas condições de síntese podem melhorar significativamente sua qualidade estrutural e funcionalidade.