"Incorporação de Er em SnO2 obtido via sol-gel: uma análise de xerogéis e filmes finos"

• Autor(a) principal: Morais, Evandro Augusto de
• Data de Publicação: 2002
• 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/88/88131/tde-25102005-103032/
• topic: dióxido de estanho; érbio; luminescência; sol-gel

Foram produzidos xerogéis e filmes finos de SnO2 dopados com Er e codopados com Yb pelo processo sol-gel, sendo usada a técnica de molhamento (“dip-coating") para a produção de filmes finos. Propriedades ópticas, estruturais e elétricas são analisadas neste material, destacando-se espectros de emissão e excitação em xerogéis de SnO2:Er e SnO2:Er,Yb, os quais revelam algumas peculiaridades a respeito da incorporação de Er na matriz SnO2. São detectadas duas famílias de Er em SnO2, na primeira Er3+ entra substituindo Sn4+ na estrutura cassiterita, e na segunda fica segregado na superfície das partículas. Processos de transferência de energia de Yb3+ para Er3+ são efetivos nestas amostras. Medidas de difração de raios X mostram um aumento do tamanho do cristalito à medida que se aumenta a temperatura de tratamento térmico. O oposto ocorre quando o dopante é introduzido, pois um aumento na concentração de Er proporciona uma diminuição no tamanho do cristalito. Usando experimentos de caracterização elétrica, é identificada a ação aceitadora de Er em SnO2 tipo-n, pois se observou um aumento de até 5 ordens de grandeza na resistividade de filmes dopados com Er comparados à amostras não-dopadas. Resultados de decaimento da condutividade fotoexcitada em filmes finos, também dão indícios deste cárater aceitador, já que a remoção da iluminação com a linha 266nm (4o harmônico de um laser Nd:YAG), induz a um decaimento da condutividade. Além destas técnicas, foram empregadas ainda absorção óptica, a qual mostrou transparência acima de 80% no visível; reflexão especular de raios X, indicando espessura de 6,3nm/camada, rugosidade de 1,55nm e 39% de porosidade. Usando medida de resistência e corrente-voltagem em função da temperatura, observou-se que os modelos de emissão Schottky e Poole-Frenkel são obedecidos para baixos e altos campos elétricos, respectivamente.