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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

NESTE TRABALHO FOI FEITA A PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE AMOSTRAS EM FORMATO DE PÓ E FILMES FINOS DO MATERIAL SEMICONDUTOR DIÓXIDO DE ESTANHO (SNO2) DOPADO COM O TERRA-RARA CÉRIO (CE). OS FILMES FINOS DE SNO2 SÃO PREPARADOS PELO MÉTODO SOL-GEL E DEPOSITADOS PELA TÉCNICA DE MOLHAMENTO (DIP-COATING). A INCORPORAÇÃO DE CE3+ OU CE4+ AUMENTA DRASTICAMENTE A RESISTIVIDADE, QUANDO COMPARADO COM FILMES FINOS NÃO DOPADOS. A ANÁLISE ESTRUTURAL FOI FEITA UTILIZANDO A TÉCNICA DE DIFRAÇÃO DE RAIOS X E O MÉTODO DE REFINAMENTO RIETVELD, ONDE SE CONSTATOU CRISTALITOS DE DIMENSÕES NANOSCÓPICAS ENTRE 5-7NM, PARA OS FILMES. O GRANDE NÚMERO DE CRISTALITOS DIMINUI A MOBILIDADE ELETRÔNICA DEVIDO AO AUMENTO DA DENSIDADE DE BARREIRAS DE POTENCIAL ENTRE OS GRÃOS POR UNIDADE DE VOLUME. UMA ALTA DOPAGEM LEVA A UMA BAIXA CONDUTIVIDADE QUANDO NO SAL PRECURSOR USADO TEMOS CE3+, O QUE ASSEGURA O COMPORTAMENTO NATURALMENTE ACEITADOR DESSE DOPANTE. MEDIDAS DE CORRENTE EM FUNÇÃO DA VOLTAGEM PARA DIVERSAS TEMPERATURAS MOSTRAM O MECANISMO DE CONDUÇÃO SCHOTTKY COMO DOMINANTE, AINDA QUE UM PROCESSO DE TUNELAMENTO PAREÇA SER UMA BOA APROXIMAÇÃO PARA OS DESVIOS OBSERVADOS QUANDO BAIXOS CAMPOS ELÉTRICOS SÃO APLICADOS. PARA O DOPANTE CE4+, UM AUMENTO NA LARGURA DA REGIÃO DE DEPLEÇÃO DO CONTORNO DE GRÃO PARECE SER RESPONSÁVEL PELA ALTA RESISTIVIDADE, RESULTANDO EM UM MAIOR ESPALHAMENTO DE ELÉTRONS. MEDIDAS REALIZADAS SOB PRESSÃO AMBIENTE LEVAM A BARREIRAS DE POTENCIAL MAIS ALTAS DO QUE AS MEDIDAS FEITAS SOB VÁCUO, DEVIDO A ADSORÇÃO DE OXIGÊNIO NA SUPERFÍCIE DAS PARTÍCULAS. PARA TEMPERATURAS MAIORES DO QUE 150°C, SOB CONDIÇÕES DE VÁCUO, PODE ACONTECER A ELIMINAÇÃO DE ESPÉCIES O2 -, MUDANDO O COMPORTAMENTO DA RELAÇÃO CORRENTE-VOLTAGEM EM AMOSTRAS DOPADAS COM CE4+.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

IN THIS WORK, THE PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF THE SEMICONDUCTOR TIN DIOXIDE (SNO2), DOPED WITH THE RARE EARTH CERIUM (CE), IS DONE. SAMPLES ARE PRODUCED IN THE FORM OF THIN FILMS AND POWDERS. THE THIN FILMS ARE PREPARED BY THE SOL-GEL-DIP-COATING TECHNIQUE. INCORPORATION OF CE3+ OR CE4+ INCREASES DRASTICALLY THE RESISTIVITY, WHEN COMPARED TO UNDOPED THIN FILMS. STRUCTURAL ANALYSIS IS DONE BY X RAY DIFFRACTION TECHNIQUE AND THE RIETVELD REFINEMENT METHOD, WHICH YIELDS CRYSTALLITES IN THE NANOSCOPIC 5-7 NM RANGE, FOR THE FILMS. THE HIGH NUMBER OF CRYSTALLITES DECREASES THE ELECTRONIC MOBILITY DUE TO THE INCREASE IN THE DENSITY OF POTENTIAL BARRIERS BETWEEN GRAINS BY VOLUME UNIT. A HIGH DOPING LEADS TO LOW CONDUCTIVITY, WHEN CE3+ IS ADDED IN THE PRECURSOR SALT, WHICH ASSURES AN ACCEPTOR-LIKE BEHAVIOR OF THIS IMPURITY. MEASUREMENTS OF CURRENT AS FUNCTION OF APPLIED VOLTAGE FOR SEVERAL TEMPERATURES SHOW THE SCHOTTKY MECHANISM AS DOMINANT, EVEN THOUGH THE TUNNELING PROCESS SEEMS TO BE A GOOD APPROXIMATION FOR OBSERVED DEVIATION AT LOW APPLIED ELECTRIC FIELDS. FOR THE DOPANT CE4+, AN INCREASE IN THE DEPLETION LAYER WIDTH AT GRAIN BOUNDARY SEEMS TO BE RESPONSIBLE FOR THE HIGH RESISTIVITY, RESULTING IN HIGHER ELECTRON SCATTERING. ROOM PRESSURE MEASUREMENTS LEADS TO HIGHER POTENTIAL BARRIER THAN MEASUREMENTS CARRIED OUT UNDER VACUUM CONDITIONS, DUE TO OXYGEN ADSORPTION AT PARTICLES SURFACE. FOR TEMPERATURES HIGHER THAN 150OC, UNDER VACUUM CONDITIONS, THE ELIMINATION OF O2 - MAY TAKES PLACE, CHANGING THE BEHAVIOR OF THE CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS IN CE4+ DOPED SAMPLES.

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