Estudo das propriedades estruturais e óticas de filmes finos de óxido de vanádio com diferentes espessuras depositados por evaporação térmica

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Amorin, Luís Henrique Cardozo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Filmes finos; Evaporação térmica; Óxido de vanádio; Intercalação Eletroquímica; Eletrocromismo; Ciências Exatas e da Terra - Física; Thin films; Thermal evaporation; Vanadium oxide; Electrochemical intercalation; Electrochromism
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17507

Neste trabalho, filmes finos de V2O5 foram depositados pela técnica de evaporação resistiva em alto vácuo, e suas propriedades optoeletroquímicas e estruturais foram investigadas. O objetivo foi o de avaliar sua capacidade de intercalação de íons de lítio, e as consequentes alterações cromáticas, com relação à sua microestrutura e sua espessura, principalmente a energia de gap do material. Os filmes foram depositados com três espessuras diferentes, 160 nm, 110 nm e 48 nm, e estudados nas formas como-depositado (CD) e tratados termicamente a 400 ºC em atmosfera de oxigênio (TT). As amostras foram caracterizadas pelas técnicas: voltametria cíclica, cronopotenciometria, espectroscopia UV-VIS, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os filmes CD apresentaram estrutura de amorfos ou nanocristalinos. Dos tratados termicamente em O2, foi identificado o plano [001] do óxido de vanádio cristalino, em 20,17o, nos filmes com espessuras de 160 e 110 nm. A transmitância monocromática (632,8 nm = 1,9 eV) tomada em conjunto com a voltametria cíclica, mostrou que todos os filmes são óxido de vanádio, visto apresentarem o efeito de dupla coloração óptica. A voltametria cíclica lenta (0,1 mV/s) do filme tratado a 400 ºC em O2 exibe picos de corrente elétrica que são atribuídos às transições de fase a ? e ? d ? ? do V2O5. Nas transições a ? e e e ? d o filme escurece (Li1V2O5) e de d ? ? clareia (Li2V2O5), concordando com o modelo de small polaron para a dupla coloração monocromática de baixa energia (1,1 a 2,1 eV). Em altas energias (2,1 a 3,5 eV), a absorção ótica é atribuída à excitação eletrônica interbanda. Observa-se a influência da espessura nos comportamentos optoeletroquímicos do filme de óxido de vanádio, principalmente na energia de gap desse material, variando de, aproximadamente, 2,3 eV (160 nm), até 2,6 eV (48 nm), tanto para os filmes como-depositados como para os tratados termicamente.