Halogenação de materiais 2D

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Copetti, Gabriela
• Orientador(a): Radtke, Claudio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Grafeno; Dissulfeto de molibdênio; Halogenação; Cloro; Flúor; Espectroscopia Raman; Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X
• Palavras-chave em Inglês: Graphene; Nanoribbons; MoS2; Halogenation; Chlorine; Fluorine; Raman Spectroscopy; XPS; NEXAFS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/200871

Materiais 2D têm recebido grande atenção da comunidade científica devido ao seu potencial no processo de miniaturização de dispositivos microeletrônicos. Porém, muitas vezes a adaptação de suas propriedades é necessária à sua aplicação. Esta adaptação pode ser realizada por meio da funcionalização utilizando halogêneos, como F e Cl. Nesta tese são apresentadas técnicas de halogenação para a modificação das propriedades do grafeno crescido por deposição de vapor químico (CVD), de grafeno e nanofitas de grafeno crescidos epitaxialmente sobre SiC, e do MoS2 monocamada. A cloração fotoquímica do grafeno CVD resulta em ligações iônicas fracas Cl-C, levando à dopagem e à diminuição da resistência de folha. Por sua vez, a fluoração pela exposição a XeF2 do grafeno CVD resulta na ligação covalente de F à estrutura do grafeno, alterando a hibridização dos átomos de C. No entanto, um procedimento de exposição em pulsos de gás é necessário para evitar o processo de corrosão. Os efeitos da cloração também foram investigados no caso do grafeno e nanofitas sobre SiC. O grafeno epitaxial mostrou-se significativamente mais inerte à cloração. Não obstante, a cloração pode ser utilizada para modificar as tensões mecânicas aplicadas ao mesmo. Finalmente, técnicas para a incorporação de dopantes de F e de Cl no MoS2 são apresentadas. Enquanto o MoS2 necessita apenas ser exposto a XeF2 para ser fluorado, a criação prévia de vacâncias de S é necessária à cloração fotoquímica. Conclui-se que os métodos de halogenação apresentados nesta Tese são poderosas ferramentas para a modificação de materiais 2D. Tais modificações permitiriam a adaptação das propriedades destes materiais, aumentando a versatilidade dos mesmos para a utilização na indústria microelétrônica.