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dc.contributor.authorNeves, Alyne Marques Aragão das
dc.date.accessioned2024-03-08T17:09:19Z
dc.date.available2024-03-08T17:09:19Z
dc.date.issued2024-01-25
dc.identifier.citationNEVES, Alyne Marques Aragão das. Caracterização de filmes finos de ZnO:Ho crescidos por spray-pirólise. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19613.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19613
dc.description.abstractThe research investigation on the doping effects of zinc oxide thin films (ZnO) with the rare earth ion Holmium (Ho3+) and the determination of an optimal doping condition for the luminescence of the doping element. The films were deposited by the spray-pyrolysis technique considering nominal rare earth concentrations within the range of 1 to 5%. The structural properties were evaluated by X-ray Diffraction technique (XRD), and morphological and compositional characteristics by Scanning Electron Microscopy (SEM) associated with Energy Spectroscopy Dispersive (EDS). To investigate the optical properties, we employed UV-Vis Absorption Spectroscopy and Photoluminescence Spectroscopy (PL). For PL measurements, the excitation wavelengths were 450 nm and 325 nm, and temperatures around 77 K. The XRD results revealed polycrystalline films in wurtzite hexagonal structure without a preferential orientation with crystallite sizes in the (002) and (101) orientations ​​of 6.9 and 18 nm, respectively, which increases with increasing dopant concentration. SEM micrographs show grains with average size from 1.0 to 2.75 μm. The EDS spectra, in turn, provided the actual concentrations of the rare earth. The UV-Vis absorption showed rare earth absorption in the blue, green, and red regions for samples with 3 to 5% Ho-content. The optical bandgap of ZnO host assumed values ​​between 3.10 and 3.19 eV. The PL spectra showed UV emissions from the host and the dopant emissions in the visible range. Furthermore, the decrease of rare earth luminescence intensity with increasing temperature was attributed to electron-phonon interactions. It was also observed the degeneration in Ho3+ levels, caused by the interaction with the crystalline field of ZnO.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectÓxido de zincopor
dc.subjectTerras-raraspor
dc.subjectHólmiopor
dc.subjectFotoluminescênciapor
dc.subjectFilmes finospor
dc.subjectSpray-pirólisepor
dc.titleCaracterização de filmes finos de ZnO:Ho crescidos por spray-pirólisepor
dc.title.alternativeCharacterization of ZnO:Ho thin films grown by spray-pyrolysiseng
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Godoy, Marcio Peron Franco de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2609654784637427por
dc.description.resumoA pesquisa relatada neste trabalho se propôs à investigação dos efeitos de dopagem de filmes finos de óxido de zinco (ZnO) com o íon terra-rara hólmio (Ho3+) e à determinação de uma condição ótima de dopagem para a luminescência do elemento dopante. Para a deposição dos filmes, foi empregada a técnica de spray-pirólise, considerando diferentes concentrações nominais do terra-rara dentro do intervalo de 1 a 5%. As propriedades estruturais dos filmes foram estudadas por meio da técnica de Difração de Raios-X (DRX), ao passo que as características morfológicas e de composição foram examinadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) associada à Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). Para a investigação das propriedades ópticas, foram empregadas a Espectroscopia de Absorção UV-Vis e a Espectroscopia de Fotoluminescência (PL), nesta última considerando excitações nos comprimentos de onda 450 nm e 325 nm e temperaturas em torno de 77 K. Os resultados de DRX revelaram que os filmes são policristalinos na estrutura hexagonal wurtzita do ZnO, sem uma orientação preferencial de crescimento e que os tamanhos dos cristalitos nas orientações (002) e (101) apresentaram valores de 6,9 a 18 nm, aumentando com o aumento da concentração do dopante. Das micrografias de MEV, obteve-se aspectos da superfície das amostras e que o tamanho médio dos grãos variou de 1,0 a 2,75 μm. Os espectros de EDS, por sua vez, proporcionaram as concentrações reais do terra-rara. Os resultados de Absorção UV-Vis mostraram picos de absorção do terra-rara nas amostras de 3 a 5%, que se encontravam nas regiões do azul, verde e vermelho do espectro. Foram calculadas também as bandas de absorção Eg da matriz de ZnO, que assumiu valores entre 3,10 e 3,19 eV. Os espectros de PL evidenciaram emissões da matriz, na região do UV, e do dopante, em regiões do visível. Além disso, foi observado o efeito de diminuição da intensidade da luminescência do terra-rara com o aumento da temperatura, atribuído ao aumento de interações elétron-fônon. Foi observado também o levantamento de degenerescência nos níveis do Ho3+, causado pela interação com o campo cristalino do ZnO.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENS;OUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.por
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::SUPERFICIES E INTERFACES; PELICULAS E FILAMENTOSpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8830900307319302por
dc.publisher.courseFísica - FBpor
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8376-8642por


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