Preparação e caracterização de filmes finos semicondutores de selênio dopados com chumbo

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Cabral, Murilo Feitosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: filmes finos; físico-química; physical chemistry; semiconductors; semicondutores; thin films
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-29072025-111328/

Neste trabalho foram estudada a deposição em regime de sub-tensão (DRS) em meio ácido e a caracterização morfológica e topológica de filmes de selênio dopados com chumbo. As técnicas empregadas foram: Voltametria Cíclica, Cronoamperometria, Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, UV-Vísivel , Miscroscopia Eletrônica de Varredura, Energia Dispersiva de Raios-X e Microscopia de Força Atômica. Durante a formação inicial dos depósitos de Se, verificou-se a deposição de um filme com cerca de 145 nm de espessura, o que corresponde aproximadamente a 708 monocamadas de Se (considerando um empacotamento cerrado). Estes resultados foram obtidos levando-se em consideração que, nos estágios iniciais de deposição do Se sobre o eletrodo de Au, ocorre a deposição de um ad-átomo de Se sobre dois sítios ativos de Au com transferência de 4 elétrons. Estudos da DRS de Pb sobre Se mostram que ocorre a transferência de 2 elétrons e a ocupação de 2 sítios ativos de Se por ad-átomo de Pb. Numa deposição potenciostática de Pb no potencial de DRS obteve-se uma dopagem com cerca de 106 monocamadas, que corresponde a 15% do total de átomos de Pb sobre Se (at./at.). O filme de selênio apresentou um band-gap de 2,40 eV, um potencial de banda plana de 0,95 V e uma resistência média de transferência de carga para o par redox (Fe2+/Fe3, na faixa de 320 Ω cm-2. Com o processo de dopagem com chumbo, o filme de PbSe apresentou um band-gap de 2,30 eV, potencial de banda plana da ordem de - 0,51 V e uma resistência média de transferência de carga na ordem de 65 Ω cm-2. As caracterizações morfológicas e topográficas revelaram que os filmes se depositaram de maneira uniforme por todo o substrato, assim como ficou evidente a presença de nanoestruturas bem definidas. O processo de dopagem com Pbads não modificou, de maneira significativa, as propriedades morfológicas do filme. A metodologia de deposição eletroquímica de Se e Pb, utilizada neste trabalho, mostrou-se bastante adequada para produzir filmes finos com propriedades semicondutoras e baixa resistência ôhmica, sugerindo assim boas possibilidades de aplicações tecnológicas.