Navegar por:

Dispositivos emissores de luz com base em silício poroso tendo como eletrodo transparente o óxido de estanho com flúor (FTO)

Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/3115
Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRoman, Lucimara Stolz, 1971--
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Física-
Autor(es): dc.creatorMacedo, Andréia G.-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-09-01T13:43:37Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-09-01T13:43:37Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2025-01-22-
Data de envio: dc.date.issued2006-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/3115-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/3115-
Descrição: dc.descriptionOrientadora: Lucimara Stolz Roman-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa: Curitiba, 2006-
Descrição: dc.descriptionInclui bibliografia-
Descrição: dc.descriptionResumo: O interesse na fabricação de dispositivos emissores de luz (LED) utilizando silício poroso (SP) como camada ativa acarretou no aumento das pesquisas com este material. Dependendo dos parâmetros de produção, o SP apresenta fotoluminescência e eletroluminescência na região vermelho-laranja do espectro. Aqui apresentamos o desenvolvimento de um LED de silício poroso utilizando o óxido de estanho dopado com flúor (FTO) como o eletrodo transparente. Na produção do SP foram utilizados substratos de Si monocristalino tipo p, com resistividades variando de 0,0017 a 11,5 ?cm fornecidos pela UFPE, laboratório de semicondutores. As amostras de SP foram fornecidas pelo Prof.º Drº Eronides Ferreira da S. Jr do departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco. Por comparação foram utilizadas duas técnicas de produção da camada porosa, pela técnica tradicional de eletroquímica e pela técnica conhecida por exposição a vapores químicos. O primeiro eletrodo de Alumínio foi depositado em vácuo sobre o Si formando um contato ôhmico. O segundo eletrodo, o filme transparente de FTO foi depositado sobre a camada porosa pela técnica spray pirólise na temperatura de 400 ºC. Análises morfológicas do SP e FTO foram feitas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), por microscopia de força atômica (MFA) e por microscopia ótica. O SP, produzido por exposição a vapores químicos, apresenta poros da ordem de alguns nanômetros até 50 µm, em uma formação tipo interconectado. Analisando o esqueleto do SP também são encontrados os nanoporos e nanocristais isolados. As amostras produzidas por eletroquímica apresentaram apenas nanoporos. O filme de FTO sobre o SP apresentou-se estável e aderente, com morfologia homogênea. Nossos resultados indicam que o processo de deposição do FTO acarreta numa redução da luminescência do SP, devido ao processo de spray pirólise exigir o aquecimento do substrato a 400 ºC. Nesta faixa de temperatura o SP apresentou perda da fotoluminescência com tratamentos térmicos em diferentes atmosferas. Mesmo com esta perda da intensidade de fotoluminescência do SP, o dispositivo apresenta a propriedade eletroluminescente, iniciando a emissão de luz a partir de 1,8 V de tensão aplicada, nos dispositivos obtidos de amostras produzidas por exposição a vapores químicos e a partir de 1,5 V para os dispositivos obtidos de amostras produzidas por eletroquímica. Dos modelos teóricos para transporte de corrente foi possível encontrar regiões com contribuição termiônica para baixas tensões (~0.3 V) e regiões das curves que apresentaram uma dependência com a lei de potência mJ ? V , comm variando entre 1.2 e 3 para valores maiores de tensão, este comportamento corresponde a corrente limitada por armadilhas. O valor médio obtido para a altura de barreira na junção FTO/SP, na aproximaçãoV ? 0 , é de 0,7 eV para o dispositivo obtido da técnica de exposição a vapores químicos e 0,8 eV para o caso em que a técnica de produção foi a eletroquímica. O dispositivo apresenta estabilidade de emissão de luz acima de 20 horas, não apresentando tendência à degradação.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: The interest in the manufacture light emitting diodes (LED) using porous silicon (SP) as active layer, has led to an increase in the research on this material. Depending on the production parameters, the SP presents photoluminescence and electroluminescence in the region red-orange of the spectrum. In this work we present the development of a SPLED using fluorine doped tin oxide (FTO) as the transparent electrode. The SP layer was produced onto p type monocrystalline silicon with the resistivity varying from 0,0017 to 11,5 ?cm. The samples were supplied by Professor Eronides F. da Silva Jr from the Physics Department of the University Federal of Pernambuco. For comparison purposes two techniques were useds for the production of the porous layer, the traditional technique of electrochemical etching and the technique known by exposition to chemical vapors. The first eletrode, Aluminum, was vacuum deposited onto the Si substrate making an ohmic contact. The second eletrode, the transparent FTO film, was deposited onto the porous layer using the spray pyrolysis technique at the temperature of 400 ºC. The morphology analysis of the PS and FTO was done using scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and optical microscopy. The PS, produced for exposition to chemical vapors, presents pores of the order of 50 nm, in a interconnected type formation. Analyzing the skeleton of the SP also the nanoporos are found nanocristais isolated. The samples produced for electrochemical had only presented nanoporos. The film of FTO on both tecniques SP was presented steady and adherent, with homogeneous morphology. Our results indicate that the process of deposition of the FTO causes a reduction of the luminescence of the SP, that comes from the process of spray pyrolysis to demand the heating of the substrate at 400ºC. In this range of temperature the SP presented loss of the photoluminescence with thermal treatments in different atmospheres. Eventhought the photoluminescence decreases, the device presents the electroluminescence, initiating the emission of light from about 1,8 V of applied tension for devices of porous silicon obtained from vapour chemical exposition process and 1,5 V for devices obtained from electrochemical process. The characteristics curves (current versus voltage - IxV) presented steady and constant behavior. From the transport theoretical models it was possible to find regions with the thermionic contribution for lower values bias (~0.3 V) and regions of the curves that present an potency law mJ ? V dependence with m varying between 1.2 e 3 for greater bias, this behavior correspond to trapped-limited current. The obtained average value for height of barrier at junction FTO/SP, in the region that V ? 0 , is approximately 0,7 eV for device obtained from expositions vapour chemical and 0,8 eV for samples obtained from electrochemical process. The device has light emission stability greater than 20 hours, not presenting degradation trend.-
Formato: dc.format87f. : il.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectLuz-
Palavras-chave: dc.subjectSilicio-
Palavras-chave: dc.subjectFísica-
Título: dc.titleDispositivos emissores de luz com base em silício poroso tendo como eletrodo transparente o óxido de estanho com flúor (FTO)-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo

Não existem arquivos associados a este item.
Mostrar registro simples do item Visualizar estatísticas

Avaliação