Iodeto de mercúrio (HgI2) para aplicações em detectores de radiação.

• Autor(a) principal: Ugucioni, Julio César
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-29042005-100303/
• topic: caracterização estrutural; evaporação de solvente; iodeto de mercúrio; mercuric iodide; solvent evaporation; spray pyrolysis; spray pyrolysis; structural characterization

O iodeto de mercúrio(HgI2) vem sendo largamente estudado com o objetivo de utilizá-lo em detectores de radiação –X e –γ. Este material semicondutor apresenta propriedades interessantes que o tornam um grande candidato a esta aplicação em relação a outros materiais. Suas propriedades são gap óptico largo (2,13 eV), alto numero atômico (ZHg = 80; ZI = 53) e alto coeficiente de absorção para comprimentos de onda da ordem de energia do raios-X e -γ. Este, também, pode apresentar três fases quando sólido: fase vermelha (ou α-HgI2), fase amarela (ou β-HgI2) e fase laranja. Cada uma destas fases é associada com diferentes estruturas cristalinas. O α-HgI2 é tetragonal, o HgI2 laranja é também tetragonal,diferindo da fase vermelha somente na posição dos átomos de mercúrio, e β-HgI2 é ortorrômbico. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos por duas técnicas: spray pyrolysis e evaporação de solvente. Nas duas técnicas os mais importantes parâmetros para a obtenção das diferentes estruturas são a temperatura e a taxa de evaporação do solvente. Através do método de spray pyrolysis foi possível obter filmes finos de HgI2 com duas estruturas diferentes, somente variando a temperatura do aquecedor de substratos e o solvente. Acima da temperatura de 100ºC com o solvente água foi possível obter filmes amarelados de HgI2. Por sua vez, a temperatura abaixo de 100ºC com o solvente etanol foi possível obter filmes avermelhados. Com a técnica de evaporação de solvente foi possível obter cristais e filmes laterais variando somente a taxa de evaporação de solvente. Variaram-se as taxas de evaporação entre rápida(~10ml/h), média(~0,5ml/h), lenta(~0,1ml/h) e super-lenta(~0,01ml/h). Para a taxa de evaporação média e lenta foram obtidos filmes laterais. Já para a taxa super-lenta foi possível obter cristais. Outro ponto estudado foi a influência da luz no crescimento dos cristais: no escuro obteve-se cristais maiores que os submetidos a luz ambiente. Todos os filmes foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Já os cristais foram caracterizados por difração de raios-X, MEV e espalhamento Raman.