Efeitos de carga espacial em filmes finos de polipirrol

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Pozzoli, Guilherme Luciano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Gradiente de dopagem; Fotocorrente; Polímero; Heterojunção; Nanoeletrônica; Gradient doping; Photocurrent; Polymer; Heterojunction; Nanoelectronics
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/214554

O polipirrol (PPy) é um polímero condutor obtido por polimerização oxidativa do pirrol. Esse polímero é um metal sintético orgânico modelo, exibindo condução elétrica que pode ser ajustada de acordo com o processo de polimerização. A presente dissertação teve como finalidade investigar as propriedades elétricas de junções verticais baseadas em nanomembranas enroladas e que possuem filmes finos de PPy como elementos ativos. As estruturas ativas foram polimerizadas pela rota química e suas propriedades elétricas foram analisadas em função da tensão elétrica, da espessura e da temperatura. Além disso, como uma prova de conceito, o dispositivo utilizado no estudo foi aplicado como componente fotossensível, sendo então suas propriedades explicadas com base nos conhecimentos adquiridos durante a etapa de caracterização elétrica. O formalismo de condução limitado por carga espacial com distribuição exponencial de armadilhas foi utilizado, tornando possível a obtenção de parâmetros característicos do sistema, como área de injeção efetiva dos contatos elétricos, condutividade elétrica e densidade de armadilhas nos filmes. Suplementando as investigações das propriedades elétricas, medidas de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X revelaram uma maior desordem e um menor nível de dopagem no substrato de crescimento do PPy. Finalmente, os resultados deste trabalho, além de verificar a aplicabilidade desse material na geração de fotocorrente, ajudaram a elucidar a condução em materiais compostos por PPy. O entendimento do transporte eletrônico em tais materiais na nanoescala evidencia as vantagens de homojunções para novas aplicações funcionais de polímeros condutores, abrindo caminho para futuras fotoaplicações, como dispositivos fotoeletroquímicos, células solares e aplicações na redução de água.