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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77658
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor | Vasconcelos, Igor Frota de | - |
dc.contributor.author | Moreira, Raquele Lima | - |
dc.date.accessioned | 2024-08-13T13:46:53Z | - |
dc.date.available | 2024-08-13T13:46:53Z | - |
dc.date.issued | 2024 | - |
dc.identifier.citation | MOREIRA, Raquele Lima. Electrical and charge transport properties of ZnO-based transparent conductive electrodes for optoelectronics. 2024. 70 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77658 | - |
dc.description.abstract | The present study systematically explored the structure and charge transport characteristics at the junction between a platinum-iridium (Pt-Ir) metal tip and transparent zinc oxide (ZnO) electrodes of varying film thicknesses. ZnO nanoparticles were synthesized through the coprecipitation method and dispersed in dichlorobenzene. Characterization of the nanoparticles involved X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and UV-vis spectroscopy. The ZnO dispersions were spin- coated onto a conductive substrate to produce films comprising one, four, and eight layers. To investigate the films’ nanoscale surface electrical properties and charge transport mechanisms, electrostatic force microscopy (EFM), Kelvin probe force microscopy (KPFM), and conducting atomic force microscopy (c-AFM) techniques were employed. The study examined the influence of grain boundaries (GBs) and thickness on films’ electrical and optoelectronic properties. Variations in film thickness resulted in changes in the metal- semiconductor (M-S) contact type, transitioning from ohmic to rectifying with increasing layers. The modulation in the M-S contact type was primarily attributed to the presence of GBs during film formation. EFM measurements indicated charge trapping within the GB region, suggesting localized band- bending effects. KPFM measurements revealed slightly higher local work function values in the GB region across all samples, attributed to Fermi level shifts towards the conduction band induced by optically active states introduced by GBs. For single-layer films, semiconductor work functions exceeded those of the metal, suggesting the formation of ohmic contacts with no potential barrier to transport, as per Mott and Schottky theory. In contrast, four and eight-layer films exhibited lower work function values than the metal and thus typical rectifying behavior akin to Schottky diodes, governed by thermionic emission theory. The study underscored the influence of grain boundaries and film thickness on the optoelectronic and charge transport properties of conductive and transparent ZnO electrodes, emphasizing its significance in forming versatile M-S contacts crucial for diverse semiconductor applications | pt_BR |
dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.title | Electrical and charge transport properties of ZnO-based transparent conductive electrodes for optoelectronic | pt_BR |
dc.type | Tese | pt_BR |
dc.description.abstract-ptbr | O presente estudo explorou sistematicamente a estrutura e as características de transporte de carga na junção entre um contato metálico Pt-Ir e eletrodos transparentes de óxido de zinco (ZnO) com diferentes espessuras de filme. Nanopartículas de ZnO foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e dispersas em diclorobenzeno. A caracterização das nanopartículas envolveu difração de raios-X, espectroscopia Raman e espectroscopia UV-vis. As dispersões de ZnO foram depositadas em um substrato condutor para produzir filmes com uma, quatro e oito camadas. Para investigar as propriedades elétricas e os mecanismos de transporte de carga em nanoescala da superfície dos filmes, foram empregadas técnicas de microscopia de força eletrostática (EFM), microscopia de força de sonda Kelvin (KPFM) e microscopia de força atômica condutora (c-AFM). O estudo examinou a influência dos contornos de grão (GBs) e da espessura nas propriedades elétricas e optoeletrônicas dos filmes. Variações na espessura do filme resultaram em mudanças no tipo de contato metal-semicondutor (MS), passando de ôhmico para retificador com o aumento das camadas. A modulação no tipo de contato MS foi atribuída principalmente à presença de GBs durante a formação do filme. As medidas de EFM indicaram aprisionamento de carga na região de GB, sugerindo efeitos localizados de curvatura de banda. As medições KPFM revelaram valores de função de trabalho local ligeiramente mais elevados na região GB em todas as amostras, atribuídos a mudanças no nível de Fermi em direção à banda de condução induzida por estados opticamente ativos introduzidos por GBs. Para filmes de camada única, as funções trabalho do semicondutor excederam as do metal, sugerindo a formação de contatos ôhmicos sem barreira de potencial ao transporte, conforme a teoria de Mott e Schottky. Em contraste, os filmes de quatro e oito camadas exibiram valores de função trabalho mais baixos do que o metal e, portanto, um comportamento retificador típico semelhante aos diodos Schottky, governados pela teoria da emissão termiônica. O estudo ressaltou a influência dos contornos de grão e da espessura dos filmes nas propriedades optoeletrônicas e de transporte de carga de eletrodos de ZnO condutores e transparentes, enfatizando sua importância na formação de contatos MS versáteis, cruciais para diversas aplicações de semicondutores. | pt_BR |
dc.subject.ptbr | Óxido de zinco | pt_BR |
dc.subject.ptbr | Eletródos | pt_BR |
dc.subject.ptbr | Cristais - Defeitos | pt_BR |
dc.subject.en | Zinc oxide | pt_BR |
dc.subject.en | Electrodes | pt_BR |
dc.subject.en | Crystals - Defects | pt_BR |
dc.description.ptbr | Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. | pt_BR |
local.author.orcid | 0009-0006-6684-8735 | pt_BR |
local.author.lattes | https://lattes.cnpq.br/9080183327182952 | pt_BR |
local.advisor.orcid | https://orcid.org/0000-0002-6172-805X | pt_BR |
local.advisor.lattes | http://lattes.cnpq.br/3613238844850799 | pt_BR |
local.date.available | 2024 | - |
Aparece nas coleções: | DEMM - Teses defendidas na UFC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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2024_tese_rlmoreira.pdf | tese corrigida | 1,41 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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