Montagem e caracterização de um dispositivo eletronico usando polimero condutor

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Neste trabalho aperfeiçoou-se métodos para deposição de filmes finos de polímeros isolantes, como o poliestireno (PS), poli(metacrilato de metila) (PMMA), policloreto de vinila (PVC) e resina epóxi. No caso do PS, foram depositados filmes a partir de soluções feitas com o polímero virgem, purificado por coagulação e por extração líquido-líquido. Foram desenvolvidos métodos para deposição de filmes de ouro separados por canais distantes entre 1 a 50 mm e filmes finos de polímeros semicondutores de polianilina (PAni), poli(orto-metoxi anilina) (POAni) e poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado com poli(4-sulfonato de estireno) (PEDOT/PSS). Os filmes poliméricos isolantes foram depositados por "spin coating", "dip coating" e "casting". Os filmes de polímeros condutores foram depositados pela técnica de "spin coating". A velocidade, aceleração, tempo de rotação na velocidade máxima, tipo de solvente e concentração das soluções poliméricas isolantes foram condições estudadas no processo de "spin coating". A concentração da solução de PS em tetrahidrofurano foi estudada na deposição por "casting" e "dip coating". Estes filmes foram depositados sobre substratos constituídos, inicialmente, por um cristal de quartzo de uma Microbalança, para, em experimentos posteriores, serem depositados sobre uma placa de latão polido, películas de poli(tereftalato de etileno) recoberta por um filme condutor de índio dopado com óxido de estanho (ITO/PET) e somente PET. Desta forma, foram construídos dispositivos completos com as seguintes configurações: substrato, filme condutor, filme isolante, eletrodos de ouro e polímero semicondutor; substrato, filme condutor, isolante, polímero semicondutor e eletros de ouro; como também, dispositivos incompletos segundo a primeira configuração, mas sem o polímero semicondutor. Por fim, dispositivos foram construídos como sanduíches dos filmes isolantes entre eletrodos bloqueantes de aço inox polido. Os dispositivos completos montados conforme a primeira configuração foram caracterizados por microscopia óptica e de eletrônica de varredura. Dispositivos montados conforme a primeira e segunda configuração, e os incompletos, foram caracterizados eletricamente pelos métodos comumente utilizados para caracterização de transistores de efeito de campo inorgânicos e também pelos métodos utilizados nos orgânicos. Os “sanduíches” foram caracterizados por cronoamperometria de pulso e contraposta e, espectroscopia de impedância eletroquímica. Realizou-se também a caracterização por microscopia de força atômica de filmes de PAni depositados sobre vidro por "spin coating". Os dispositivos com PAni apresentaram curvas típicas de junção não-ôhmica. Sua condutividade sofreu o efeito do campo elétrico quando este era superior a 3 MV/m. A junção Au-PEDOT/PSS também apresentou comportamento não-ôhmico, e os dispositivos feitos com este material não tiveram sua condutividade afetada pelo campo elétrico nas condições experimentadas. Dispositivos com PoAni, pouco testados, não foram sensíveis ao campo elétrico e apresentaram comportamento de junção ôhmica. Dentre os filmes isolantes, o PS, que possui valores tabelados de resistividade e constante dielétrica mais adequados para uso como filme isolante, apresentou pior qualidade dielétrica se comparado ao PMMA e ao PVC, sendo o PMMA o melhor dielétrico testado, pois apresentou a menor condutividade de cargas. Os PS purificados apresentaram uma queda no transporte de cargas considerável, mas sendo ainda menos resistivos que o PVC e o PMMA. Por fim, a resina epóxi foi o pior isolante testado.

ASSUNTO(S)

transistores

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