Capacitores híbridos ultracompactos para caracterização de sistemas moleculares

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Petrini, Paula Andreia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: H-Caps; Roll-Up; CuPc thin films; Roll-Up and nanomembranes; Filmes finos de CuPc; Nanomembranas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/153834

Conhecido como o ramo da ciência que utiliza camadas moleculares ativas para agregar novas funcionalidades a dispositivos, a eletrônica molecular apresenta propostas promissoras para o futuro. Uma classe de pequenas moléculas semicondutoras que vem sendo explorada devido ao seu potencial na fabricação de diferentes dispositivos é a das ftalocianinas de cobre (CuPc). Entretanto, poucos trabalhos presentes na literatura relatam a relação entre a características elétricas dos filmes orgânicos e sua espessura em nanoescala. Tal fato é explicado pela dificuldade na deposição de contatos elétricos sobre as camadas moleculares, dado que os métodos atualmente empregados podem vir a danificá-las. Nesse contexto, essa dissertação apresenta a fabricação de um capacitor hibrido ultracompacto (h-Cap) constituído por metal / óxido dielétrico / camada molecular / Metal como uma plataforma para acessar as propriedades elétricas de camadas moleculares. Utilizando como a camada metálica a combinação de filmes finos de ouro, titânio e cromo, óxido de alumínio (Al2O3) para o dielétrico e filmes finos de CuPc como camadas moleculares, os h-Caps são fabricados a partir da técnica roll-up. Para a deposição dos filmes metálicos foi utilizado a técnica de evaporação térmica por feixe de elétrons, a técnica de deposição por camada atômica foi utilizada para a deposição do Al2O3 e pôr fim a técnica de deposição por evaporação por filamento resistivo para as camadas moleculares de CuPc. As características geométricas e estruturais dos h-Caps foram obtidas utilizando microscópios ópticos e eletrônico de varredura. Para a caracterização topográfica do filme de CuPc foi utilizado um microscópio de força atômica. Quanto a caracterização elétrica, foram realizadas medidas de corrente-tensão nos dispositivos, com a finalidade de obter os parâmetros de transportes. A resposta dielétrica do dispositivo foi avaliada utilizando a técnica de espectroscopia de impedância de modo a fornecer medidas de capacitância-frequência, permitindo relacionar a espessura e a constante dielétrica do filme de CuPc (kCuPc). Para os filmes de CuPc entre 5 a 20 nm foi obtido o valor de kCuPc = 4,5 ± 0,5, mostrando que a técnica proposta é uma excelente alternativa para caracterização dielétrica de camadas ultrafinas de semicondutores orgânicos.