Análise, simulação e modelagem de dispositivos obtidos por deposição de materiais inteligentes sobre isolante

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Montesani, Gustavo Justo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: FEBID; materiais inteligentes; simulador numérico; geometria dos grãos
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/4416; https://doi.org/10.31414/EE.2021.D.131397

A simulação de estruturas que experimentalmente são fabricadas por meio de deposição induzida por feixe de elétrons focalizados (do inglês, focused-electron-beam-induced deposition, FEBID) num simulador numérico TCAD contribui para o avanço em estudos com materiais inteligentes, uma vez que é possível fabricá-los fazendo uso desse método que dispensa a utilização de máscaras, necessárias nos métodos convencionais. Os materiais inteligentes se mostram úteis por variar uma ou mais de suas propriedades mediante a uma variação do meio em que estão inseridos. O software Atlas, utilizado para as simulações dos materiais inteligentes, foi concebido para realizar simulações de materiais semicondutores. Portanto, algumas novas propostas de uso e adaptações são realizadas no decorrer do trabalho. Inicialmente, é feita a modelagem do dispositivo, ajustando os parâmetros dos materiais e também o ajuste do modelo MIMTUN, de tunelamento quântico, utilizado nas simulações. Adicinalmente, foram variadas as geometrias dos grãos contemplando grãos quadrados, hexagonais e também octogonais, como forma de simplificar as estruturas, viabilizar e acelerar as simulações. As simulações contemplam a variação das distâncias dos grãos nas direções horizontal e vertical, bem como a variação da temperatura de simulação, seguidas de uma análise da confiabilidade das simulações pelas suas regressões de uma curva esperada. Os grãos octogonais possuem a resposta que mais se assemelha à resposta esperada por grãos circulares quando se considera a variação da distância. Por fim, foi proposta uma aplicação do dispositivo simulado como um sensor de deformação mecânica aplicado a um veículo, contemplando uma pequena variação da distância entre os grãos gerando assim uma variação da resposta de corrente elétrica