Estudo e fabricação de termistores de ZnO dopados com CU por reação de combustão com otimização de eletrodos
Ano de defesa: | 2021 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Engenharia de Materiais Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais UFPB |
Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/22700 |
Resumo: | ZnO is a material that has characteristics of a semiconductor and is used in a versatile way, which has been widely studied by the scientific community, due to its vast technological application. It is an easy-to-manufacture material and has acceptance of some chemical elements as a dopant in its atomic structure, such as Cu. When Cu replaces Zn, in the wurtzite structure of ZnO, with the aim of forming a thermistor, there is greater electrical stability to temperature increase. This work consists in the formation of a ZnO-based semiconductor, by the combustion reaction method, doped with a transition metal. In the formation of pellets, sintered at 1050°C with a level of 1h, it can be observed that ZnO, with its dopant, formed a Negative Temperature Coefficient (NTC) type thermistor and did not present a second phase. Dopant Cu increased the initial thermoelectric resistance from 1% of the dopant, while the gap size remained practically the same with doping. When Cu, entering the structure of ZnO, changes some characteristics of the element, due to a barrier in the flow of electrons, known as the Schottky barrier. Two types of electrodes for fixing the terminals to the chip were also analyzed: conductive silver-based paint and tin/lead solder; both showed a low ohmic contact, as well as good conductors of electrical current, when the terminals were fixed to the inserts. |
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Estudo e fabricação de termistores de ZnO dopados com CU por reação de combustão com otimização de eletrodosTermistoresÓxido de zincoCobreDopagemReação de combustãoEletrodosTinta condutora à base de prataSolda de estanho/chumboThermistorsZinc oxideCopperDopingCombustion reactionElectrodesConductive silver based paintTin/lead solderCNPQ::ENGENHARIASZnO is a material that has characteristics of a semiconductor and is used in a versatile way, which has been widely studied by the scientific community, due to its vast technological application. It is an easy-to-manufacture material and has acceptance of some chemical elements as a dopant in its atomic structure, such as Cu. When Cu replaces Zn, in the wurtzite structure of ZnO, with the aim of forming a thermistor, there is greater electrical stability to temperature increase. This work consists in the formation of a ZnO-based semiconductor, by the combustion reaction method, doped with a transition metal. In the formation of pellets, sintered at 1050°C with a level of 1h, it can be observed that ZnO, with its dopant, formed a Negative Temperature Coefficient (NTC) type thermistor and did not present a second phase. Dopant Cu increased the initial thermoelectric resistance from 1% of the dopant, while the gap size remained practically the same with doping. When Cu, entering the structure of ZnO, changes some characteristics of the element, due to a barrier in the flow of electrons, known as the Schottky barrier. Two types of electrodes for fixing the terminals to the chip were also analyzed: conductive silver-based paint and tin/lead solder; both showed a low ohmic contact, as well as good conductors of electrical current, when the terminals were fixed to the inserts.NenhumaO ZnO é um material que possui característica de um semicondutor e é utilizado de maneira versátil, bastante estudado pela comunidade científica, devido a sua vasta aplicação tecnológica. Trata-se de um material de fácil fabricação e tem aceitação de alguns elementos químicos como dopante em sua estrutura atômica, como o Cu. Quando o Cu substitui o Zn, na estrutura wurtzita do ZnO, com o intuito da formação de um termistor, ter-se uma maior estabilidade elétrica ao aumento da temperatura. Este trabalho consiste na formação de um semicondutor à base de ZnO, pelo método de reação de combustão, dopado com um metal de transição. Na formação das pastilhas, sinterizadas à 1050°C com um patamar de 1h, pode-se observar que o ZnO, com seu dopante, formaram um termistor do tipo Negative Temperature Coefficient (NTC) e não apresentaram uma segunda fase. O dopante Cu aumentou a resistência termoelétrica inicial, a partir de 1% do dopante, já o tamanho do gap se manteve praticamente o mesmo com a dopagem. O Cu, ao entrar na estrutura do ZnO, muda algumas características do elemento, devido a uma barreira no fluxo dos elétrons, conhecida como barreira Schottky. Também foram analisados dois tipos de eletrodos para a fixação dos terminais na pastilha: a tinta condutora à base de prata e a solda de estanho/chumbo; os dois mostraram um baixo contato ôhmico, além de bons condutores de corrente elétrica, quando fixados os terminais nas pastilhas.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBTorquato, Ramon Alveshttp://lattes.cnpq.br/7115589079155137Carvalho Filho, Luiz Henrique de2022-04-19T20:13:47Z2021-10-232022-04-19T20:13:47Z2021-08-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/22700porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-04-25T17:01:37Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/22700Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-04-25T17:01:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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