Banca de QUALIFICAÇÃO: GABRIEL HENRIQUE INÁCIO DE OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : GABRIEL HENRIQUE INÁCIO DE OLIVEIRA
DATA : 16/08/2022
HORA: 13:00
LOCAL: Sala 302A do Bloco B do Campus Santo André da Universidade Federal do ABC
TÍTULO:

OBTENÇÃO DE FILMES TRANSPARENTES CONDUTORES DE ÓXIDO DE ZINCO DOPADO COM ALUMÍNIO (AZO)

PÁGINAS: 97
RESUMO:

O estudo apresentado neste mestrado tem o objetivo de obter filmes transparentes de óxido de zinco dopado com alumínio (AZO) para aplicação como filme transparente condutor (transparente conductive oxide – TCO). Os filmes de AZO têm sido estudados para substituir os filmes de ITO e FTO usados como eletrodos em células solares. Os filmes de ITO e FTO apresentam desvantagens como alto custo de produção, (devido ao preço do índio), raridade, instabilidade no plasma de hidrogênio [1] e são considerados elementos tóxicos [2]. O AZO tem as suas vantagens em comparações com o ITO e o FTO como baixa toxicidade, grande abundância do zinco na natureza e mais barato em comparação com o índio e o flúor [3].  A técnica de deposição de filmes finos utilizada neste trabalho foi a R.F. Magnetron Sputtering. Foi utilizado um alvo de zinco e a dopagem foi realizada utilizando fios de alumínio sobre o alvo, permitindo controlar a composição do filme depositado. O filme de AZO foi obtido a partir da oxidação do filme de zinco dopado com o alumínio. Esta técnica tem a vantagem de ser compatível com a indústria microeletrônica, barata e versátil, pois permite controlar a composição sem preparar um alvo com uma composição fixa. Foram realizados testes com diferentes parâmetros de deposição como pressão de deposição, distância entre alvo-substrato e potência até atingir um filme de Zn com boa taxa de deposição e baixa porosidade. Os filmes depositados de AZO foram analisados e discutidos pelas seguintes técnicas: perfilometria para obter informações da espessura e rugosidade; microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observar a morfologia e composição; espectrofotometria UV-Vis para estudar o gap óptico e transmitância; difração de raios X (DRX) para analisar a cristalinidade e tamanho de grão e a sonda de quatro pontas para analisar a resistividade dos filmes. Os resultados preliminares mostraram a influência dos parâmetros de deposição como potência de R.F. e distância alvo-porta amostras, apresentando os melhores resultados para a potência de 300W com uma distância de 10 cm. A influência do comprimento dos fios de Al utilizados durante a deposição foi relacionada com a resistividade e a transparência dos filmes. Como resultado foi observado que a resistividade diminui com o aumento de fios Al, porém os filmes com menores resistividade apresentam baixa transmitância. Como conclusão foi observado que há uma faixa comprimento de fios de Al que resulta em valores de resistividade e transmitância aceitáveis para aplicações em células solares. Essa faixa de comprimento de Al será explorada com mais detalhes até a conclusão deste mestrado. 

[1] M. A. M. S. Morteza Shakeri Shamsi, “Al Doped ZnO Thin Films; Preparation and Characterization,” J Nanostruct 8, pp. 404-407, 2018.

[2] X. D. P. D. Tao Wang, “Thermal stability of electrical properties of ZnO:Al films deposited by room temperature Magnetron Sputtering,” Journal of Alloys and Compounds ELSEVIER 509, pp. 4910-4915, 2011.

[3] F. W. J. W. C. K. H. L. H.P. Chang, “Enhanced conductivity of aluminum doped ZnO films by hydrogen plasma treatment,” Thin Solid Films 518, p. 7445–7449 , 2010.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1768304 - DENISE CRIADO PEREIRA DE SOUZA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1671297 - MICHEL OLIVEIRA DA SILVA DANTAS
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1838179 - KATIA FRANKLIN ALBERTIN TORRES
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1545447 - MARCOS ROBERTO DA ROCHA GESUALDI
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1986755 - DANIEL SCODELER RAIMUNDO