Análise de fotocondução e efeito de memória resistiva em filmes finos de ZnO dopados com sódio

dc.contributor.advisor1Godoy, Marcio Peron Franco de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2609654784637427
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8376-8642
dc.contributor.authorMagalhães, Bruno Trefilio
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7547498992247322
dc.date.accessioned2025-08-25T19:51:39Z
dc.date.issued2025-06-04
dc.description.abstractWith the increasing use of computational resources in everyday life, the continuous search for materials that can lead to advances in electronic devices and computing in general is necessary, whether in terms of computational or energy efficiency. In particular, zinc oxide (ZnO) presents favorable properties for applications in both photonics and the development of memristors. The investigation of the operating and performance characteristics of materials with memristive properties can improve the way we store information, and new computational architectures can be established, such as neuromorphic computing. In this work, the photoconduction characteristics and the memristive effect under the influence of ultraviolet light and different atmospheres on a thin film of 𝑍𝑛𝑂 doped with sodium (ZnO:Na) are investigated. The photoconductivity of the film was evaluated in several atmospheres - argon, synthetic air, free atmosphere, nitrogen, oxygen, carbon dioxide and vacuum - as well as the role of different light stimuli in photoconduction. In the absence of oxygen, the persistence of photoconductivity (PPC) phenomenon is observed more intensely in vacuum and carbon dioxide, with half-lives longer than one hour. The presence of oxygen is destructive to the conductivity of the film, impairing the retention of long-term memory (LTM). For the memristive effect, voltage versus current scans (I-V scans) were performed on the sample immersed in dry atmospheres (synthetic air and carbon dioxide) and in a free atmosphere. Lighting enhances the memristive effect, as seen in the larger internal areas when illuminated: 219𝜇A in synthetic air, 147𝜇A in a free atmosphere and 17𝜇A in carbon dioxide, compared to initial areas of around 0.1𝜇A. The memristive characteristics of the film are not altered by lighting but by the atmosphere, reinforcing that memristance is a surface effect.eng
dc.description.resumoCom o uso de recursos computacionais em crescimento, a busca contínua por materiais que causem avanços em dispositivos eletrônicos e na computação em geral é necessária, seja em termos de desempenho computacional ou energético. Em especial, o óxido de zinco (ZnO) apresenta propriedades favoráveis para aplicações tanto em fotônica quanto para o desenvolvimento de memristores. A investigação das características de funcionamento e desempenho de materiais com propriedades memristivas pode aperfeiçoar a forma com que armazenamos informações bem como novas arquiteturas computacionais podem se estabelecer, como a computação neuromórfica. Neste trabalho são investigadas as características de fotocondução e do efeito memristivo sob influência de luz ultravioleta e de atmosferas diferentes em filme fino de ZnO dopado com sódio (ZnO:Na). A fotocondutividade do filme foi avaliada em algumas atmosferas - argônio, ar sintético, atmosfera livre, nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e vácuo - bem como o papel de diferentes estímulos luminosos na fotocondução. Na ausência de oxigênio o fenômeno de persistência de fotocondutividade (Persistent Photoconductivity - PPC) é observado mais intensamente em vácuo e gás carbônico, com meia-vida superiores a uma hora. A presença de oxigênio se mostra destrutiva para a condutividade do filme, prejudicando a retenção de memória de longa duração (Long Term Memory - LTM). Para a análise do efeito memristivo foram realizadas varreduras de tensão versus corrente (curvas I-V) na amostra em atmosferas secas (ar sintético e gás carbônico) e à atmosfera livre. A iluminação potencializa o efeito memristivo, constatado pelas maiores áreas internas sob exposição luminosa de 219𝜇W em ar sintético, 147𝜇W em atmosfera livre e 17𝜇W em gás carbônico, comparados às áreas inicias da ordem de 0, 1𝜇W. As características memristivas do filme não são significativamente alteradas pela iluminação mas pela atmosfera, reforçando que a memristância é um efeito de superfície.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationMAGALHÃES, Bruno Trefilio. Análise de fotocondução e efeito de memória resistiva em filmes finos de ZnO dopados com sódio. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22633.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22633
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectFotocondutividadepor
dc.subjectÓxido de Zincopor
dc.subjectMemristorpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::TRANSP.ELETRONICOS E PROP. ELETRICAS DE SUPERFICIES;INTERFACES E PELICULAS
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO
dc.titleAnálise de fotocondução e efeito de memória resistiva em filmes finos de ZnO dopados com sódiopor
dc.title.alternativePhotoconduction and resistive memory effect analysis in sodium-doped ZnO thin filmseng
dc.typeDissertação

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