Funcionalidades elétricas mediadas por defeitos em óxidos semicondutores do tipo-p
| dc.contributor.advisor1 | Godoy, Marcio Peron Franco de | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2609654784637427 | por |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-8376-8642 | por |
| dc.contributor.author | Silva, Ana Luiza Costa | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6209435717853686 | por |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-3692-5828 | por |
| dc.date.accessioned | 2023-11-24T19:31:13Z | |
| dc.date.available | 2023-11-24T19:31:13Z | |
| dc.date.issued | 2023-10-27 | |
| dc.description.abstract | Structural defects, such as point defects, play an important role in the electrical transport in semiconductor oxide films. This work presents a systematic study of photoconductivity at room temperature in thin films of Co3O4 as well as ZnO doped with different sodium contents. Polycrystalline samples grown by spray pyrolysis exhibit positive photoconductivity. Both Co3O4 and ZnO films underwent thermal treatment under different controlled atmospheres. The aim was to explore the modifications that annealing can induce in defects, subsequently affecting structural, morphological, optical, and electrical attributes. The thermal treatment of the Co3O4 films was carried out under controlled atmospheres such as Ar, N2, O2, and synthetic air. After tuning the excitation energies, we performed photoconductivity measurements that provided insights into the optical absorption edges of the oxide (Co2+ and Co3+). We also evaluated the effect of different atmospheres on photoconduction measurements. Inherent defects within ZnO result in charge compensation effects and play a role as transport traps when exposed to light excitation. Sodium doping triggers a conductivity switch from n-type to p-type within specific temperature ranges. Photoconductivity measurements of ZnO:Na films were conducted using excitation above the material's absorption edge. In this scenario, the sample containing 10% Na displayed the most remarkable photoresponse. Annealing in different atmospheres shows significantly faster responses of the highly transparent films in visible light. Additionally, we analyzed the resistive memory effects of the ZnO doped with 10% sodium as well as the influence of the atmosphere on the film's memristive responses. | eng |
| dc.description.resumo | Defeitos estruturais – em especial, defeitos pontuais – desempenham um papel importante no transporte elétrico em filmes de óxido semicondutores. Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático da fotocondutividade à temperatura ambiente em filmes finos de óxidos semicondutores do tipo-p: Co3O4 e ZnO dopado com diferentes concentrações de sódio (ZnO:Na). As amostras, crescidas por spray pirólise, são policristalinas e exibem fotocondutividade positiva. Ambos os filmes de Co3O4 e de ZnO:Na foram submetidos a tratamento térmico em diferentes atmosferas controladas, com o intuito de investigar as mudanças que o tratamento induz nos defeitos e, consequentemente, nas propriedades dos materiais. Os filmes de Co3O4 foram tratados termicamente em atmosfera de Ar, N2, O2 e ar sintético e a fotocondutividade foi mensurada utilizando diferentes energias de excitação, permitindo assim acessar as bordas de absorção óptica do óxido (Co2+ e Co3+). Além disso, o efeito de diferentes atmosferas nas medidas de fotocondução também foi avaliado. No caso do ZnO, seus defeitos inerentes podem ocasionar em efeitos de compensação de carga assim como atuar como armadilhas de transporte quando excitados por luz. A dopagem com sódio leva à conversão na condutividade do tipo-n para o tipo-p em faixas específicas de temperatura. As medições de fotocondutividade dos filmes de ZnO:Na foram realizadas com excitação acima da borda de absorção do material. A dopagem aumenta a probabilidade de recombinação dos portadores fotogerados, sendo a melhor fotorresposta encontrada para a amostra contendo 10% de Na. Além disso, o tratamento térmico em atmosferas diversas mostra respostas significativamente mais rápidas desses filmes altamente transparentes no visível. Adicionalmente, efeitos de memória resistiva da amostra de ZnO dopado com 10% de sódio foram estudados, assim como a influência da atmosfera nas respostas memristiva do filme. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
| dc.identifier.citation | SILVA, Ana Luiza Costa. Funcionalidades elétricas mediadas por defeitos em óxidos semicondutores do tipo-p. 2023. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18942. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18942 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Fotocondutividade | por |
| dc.subject | Defeitos estruturais | por |
| dc.subject | Memória resistiva | por |
| dc.subject | Co3O4 | por |
| dc.subject | ZnO | por |
| dc.subject | Photoconductivity | eng |
| dc.subject | Structural defects | eng |
| dc.subject | Resistive memory | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA | por |
| dc.title | Funcionalidades elétricas mediadas por defeitos em óxidos semicondutores do tipo-p | por |
| dc.title.alternative | Electrical functionalities mediated by defects in p-type semiconductor oxides | eng |
| dc.type | Tese | por |
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