Análise fatorial de múltiplos parâmetros de desempenho elétrico de filmes finos de óxidos metálicos processados por solução

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Cantuária, José Bruno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Óxido de zinco; Processamento por solução; Design de experimentos; ANOVA; Fotocondutividade; Zinc oxide; Solution processing; Design of experiments; Photoconductivity
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180331

Neste trabalho, foram estudadas as propriedades elétricas de filmes finos de óxido de zinco (ZnO) depositados por solução (spin-coating) de um precursor orgânico (acetato de zinco) em diferentes condições ambientais (temperatura, umidade e irradiância de luz), controladas em laboratório. A corrente dos dispositivos produzidos foi monitorada em função do tempo usando como parâmetros a irradiância de luz (entre 107 e 433 W/m2) usando uma lâmpada com espectro na região do ultravioleta-visível-infravermelho próximo (UV-vis-NIR) com o intuito de simular o espectro solar, a dose de irradiação (controlada pelo tempo de irradiação, entre 30 minutos e 120 minutos), a tensão aplicada (5 V e 30 V), a umidade relativa do ambiente (entre 30% e 80%) e a temperatura (32 oC e 50 oC). Além de um tempo de resposta considerável (da ordem de vários minutos) para a condutividade atingir o seu valor final após a incidência de luz, percebeu-se um fenômeno de fotocondutividade persistente (após o desligamento da luz). Diversos parâmetros de resposta (valor máximo de condutância, condutância final sob irradiação, tempo de subida, tempo de queda, etc.) foram definidos e utilizados como dados de entrada de uma análise de resultados baseados em uma análise multifatorial completa, de dois níveis, envolvendo como fatores as condições ambientais da realização dos ensaios. O design experimental (DOE) utilizado teve 5 fatores (temperatura, umidade, dose, irradiância e temperatura), totalizando 32 corridas experimentais, adicionados a mais 3 corridas experimentais com valores intermediários dos fatores, com o intuito de aumentar o número de graus de liberdade do sistema. A análise de variância (ANOVA) foi realizada nos resultados obtidos com o intuito de se determinar a significância dos fatores nos efeitos observados. Por fim, os resultados obtidos foram utilizados para se compor modelos de resposta que podem ser utilizados na predição dos resultados experimentais a partir da geração de superfícies de resposta em determinadas condições ambientais específicas.