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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo da fotoluminescência do óxido de zinco na forma de pó, filme e pastilha
metadata.dc.creator: Borsato, Andressa Favero
metadata.dc.contributor.advisor1: Tebcherani, Sergio Mazurek
metadata.dc.contributor.referee1: Kubaski, Evaldo Toniolo
metadata.dc.contributor.referee2: Rosa, Daniele Toniolo Dias Ferreira da
metadata.dc.description.resumo: Materiais de interesse tecnológico estão sendo cada vez mais visados, principalmente pelo uso em dispositivos opto eletrônicos. Um desses materiais é o óxido de zinco (ZnO), devido ao seu band gap direto em torno de 3,3 eV e sua energia de ligação éxciton de 60 meV a temperatura ambiente. Apesar de ter sido amplamente estudado, ainda não se sabe como o tipo de amostra do óxido impacta em suas propriedades fotoluminescentes. No presente estudou, preparou-se três tipos diferentes de amostra de ZnO, nas formas de pó, pastilha e filme. Avaliou-se a influência do tratamento térmico assistido por pressão nos diferentes corpos de prova. Todas as amostras foram sintetizadas através do método Pechini e, para as amostras na forma de filme, foi utilizada a técnica de deposição spin coating. Utilizando a análise de TG/DTA determinou-se a melhor temperatura de queima para sinterização dos materiais. Pela técnica de difração de raios X observa-se a presença somente da fase ZnO. A técnica de microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEVFEG) possibilitou a visualização das morfologias das amostras, que se apresentaram em escala nanométrica nas formas de pó e filme e, na escala micrométrica para as pastilhas. O tratamento de pressão fez com que a morfologia nas amostras de pastilha e filme fosse modificada. A técnica de espectroscopia Raman foi utilizada para avaliar a composição química das amostras, onde foi possível verificar que a pressão faz com que aumente a cristalinidade dos materiais. As propriedades óticas foram estudas pela técnica de espectroscopia na região do UV-visível e pela espectroscopia de fotoluminescência (PL). Através do UV-vis calculou-se o band gap das amostras pelo método Kubelka–Munk, onde se contatou diferenças nas amostras com e sem o tratamento de pressão. Pela técnica de PL, as amostras de pó e pastilha apresentaram dois picos característicos, um menos intenso na região do ultravioleta e outro na região do visível; por outro lado as amostras na forma de filme mostraram um terceiro pico na região do visível. Para todas as amostras, constatou-se que o tratamento de pressão causou um aumento na intensidade dos picos e também um alargamento do mesmo.
Abstract: Materials of technological interest are being increasingly targeted, mainly by its use in optoelectronic devices. One of these materials is zinc oxide (ZnO) due to the direct band gap around 3.3 eV and its excitation energy of 60 meV at room temperature. In the present study, three different types of ZnO sample were prepared in the powder, bulk and film shapes. The influence of the pressure-assisted thermal treatment on the different test specimens was evaluated. All the samples were synthesized using the Pechini method and, for the film samples, was used the spin coating technique of for film deposition. Through the TG / DTA analysis it was determined that the ideal temperature for sintering of the materials. By the technique of X-ray diffraction it was possible to observe the presence of ZnO phase. The fieldscanning electron microscopy technique (SEM-FEG) allowed the visualization of the morphologies of the samples, which were presented in nanometric scale in the powder and film forms and in the micrometric scale for the bulk. The pressure treatment caused changes in the morphology in the bulk and film samples. The Raman spectroscopy technique was used to evaluate the chemical composition of the samples, it was possible to check that the pressure increases the crystallinity of the materials. The optical properties were studied by the spectroscopy technique in the UV-visible region and by photoluminescence (PL) spectroscopy. The band gap of the samples was calculated by the Kubelka-Munk method using UV-vis, where differences in the samples with and without the pressure treatment were related. By the technique of PL, the samples of powder and bulk presented two characteristic peaks, one less intense in the region of the ultraviolet and another in the visible region; however in the film samples were detected a third peak in the visible region. For all samples, it was found that the pressure treatment caused an increase of intensity and an enlargement in the peaks.
Keywords: Fotoluminescência
tratamento térmico assistido por pressão
propriedades óticas
Photoluminescence
pressure assisted treatment
optical properties
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
Citation: BORSATO, Andressa Favero. Estudo da fotoluminescência do óxido de zinco na forma de pó, filme e pastilha. 2019. Dissertação ( Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3022
Issue Date: 8-Jul-2019
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