Publicação: Síntese e caracterização das fases metaestáveis de Ga2O3 e de partículas de α-Ga2O3 dopadas com Sn4+ por precipitação por condensação por refluxo visando aplicação em dispositivos optoeletrônicos e sensores de gás
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Autores
Orientador
Orlandi, Marcelo Ornaghi 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia Química - IQ
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O presente trabalho propôs a obtenção das diferentes fases de Ga2O3 por um método ambientalmente amigável e de menor custo. Nanopartículas de Ga2O3 são apontadas como candidatas na aplicação em dispositivos optoeletrônicos e sensores de gás devido às suas propriedades semicondutoras. A caracterização por MEV comprovou a obtenção das partículas pelo método proposto, com morfologia elipsoidal. As fases obtidas e a cristalinidade do material foram comprovadas por análises de DRX, que comprovaram a obtenção do precursor GaO(OH) e das fases mais estáveis (β) e (α). A análise de fotoluminescência apontou uma emissão na cor azul do espectro eletromagnético, com intensidade crescente em relação ao aumento da temperatura de calcinação. Partículas de α-Ga2O3 foram obtidas com a adição de Sn4+ como agente dopante em temperaturas de 350 ºC e 650 ºC, a fim de melhorar as propriedades do material. As análises de microscopia apontaram o aumento do tamanho da partícula e da porosidade com o aumento da temperatura de calcinação. As análises de fotoluminescência apontaram uma elevação na intensidade de emissão das partículas dopadas em relação às não dopadas. A determinação da resistência elétrica das partículas apontou uma redução de 880 MΩ (±56) para 256 MΩ (±25) com 3% de Sn4+. As análises de sensor apontaram um sinal baixo para H2, CO e NO2. Os resultados apresentados demonstram que as estruturas de Ga2O3 apresentam potencial para as aplicações propostas e estudos futuros podem propor melhorias na resposta do material para sensores de gás e dispositivos optoeletrônicos.
Resumo (inglês)
The present work proposed obtaining the different phases of Ga2O3 by an environmentally friendly and less costly method. Ga2O3 nanoparticles are indicated as candidates for application in optoelectronic devices and gas sensors due to their semiconductor properties. The characterization by SEM confirmed the obtaining of the particles by the proposed method, with ellipsoidal morphology. The phases obtained and the crystallinity of the material were confirmed by XRD analysis, which confirmed the obtaining of the precursor GaO(OH) and the more stable phases (β) and (α). The photoluminescence analysis indicated an emission in the blue color of the electromagnetic spectrum, with increasing intensity in relation to the increase in the calcination temperature. α-Ga2O3 particles were obtained with the addition of Sn4+ as a doping agent at temperatures of 350 ºC and 650 ºC, in order to improve the material properties. Microscopy analyzes showed an increase in particle size and porosity with an increase in calcination temperature. The photoluminescence analyzes indicated an increase in the emission intensity of doped particles in relation to non-doped ones. The determination of the electrical resistance of the particles showed a reduction from 880 MΩ (±56) to 256 MΩ (±25) with 3% Sn4+. Sensor analyzes showed a low signal for H2, CO and NO2. The presented results demonstrate that the Ga2O3 structures have potential for the proposed applications and future studies may propose improvements in the material response for gas sensors and optoelectronic devices.
Descrição
Palavras-chave
Gálio, Detectores, Fotoluminescência, Semicondutores dopados, Gases - Análise
Idioma
Português
