| 1. Identificação | |||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||
| Site | mtc-m21b.sid.inpe.br | ||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34P/3JHCNUE | ||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/05.23.22.59 | ||||||||||||
| Última Atualização | 2015:09.17.13.35.11 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/05.23.22.59.16 | ||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2018:06.04.02.55.25 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-17579-TDI/2353 | ||||||||||||
| Chave de Citação | Vieira:2015:DeSeGa | ||||||||||||
| Título | Desenvolvimento de sensores de gases tóxicos com filme de ZnO usando o método de implantação iônica por imersão em plasma e deposição  | ||||||||||||
| Título Alternativo | Development of toxic gas sensors based on ZnO films using plasma immersion ion implantation and deposition | ||||||||||||
| Curso | CMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Ano | 2015 | ||||||||||||
| Data | 2015-05-29 | ||||||||||||
| Data de Acesso | 12 maio 2024 | ||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores) | ||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||
| Número de Páginas | 142 | ||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||
| Tamanho | 5122 KiB | ||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||
| Autor | Vieira, Maxson Souza | ||||||||||||
| Banca | Oliveira, Rogério de Moraes (presidente/orientador) Ueda, Mario (orientador) Vilela, Waldeir Amaral Mineiro, Sergio Luiz Massi, Marcos Matsushima, Jorge Tadao | ||||||||||||
| Endereço de e-Mail | maxson.vieira@gmail.com | ||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2015-05-23 22:59:16 :: maxsonfisico@hotmail.com -> administrator :: 2015-05-24 11:10:51 :: administrator -> yolanda :: 2015-05-25 12:09:11 :: yolanda -> maxsonfisico@hotmail.com :: 2015-05-25 12:22:38 :: maxsonfisico@hotmail.com -> yolanda :: 2015-05-26 18:49:29 :: yolanda -> maxsonfisico@hotmail.com :: 2015-06-26 19:45:31 :: maxsonfisico@hotmail.com -> yolanda :: 2015-06-29 18:31:36 :: yolanda -> maxsonfisico@hotmail.com :: 2015-07-20 21:47:56 :: maxsonfisico@hotmail.com -> yolanda :: 2015-09-10 14:08:07 :: yolanda -> marcelo.pazos@sid.inpe.br :: 2015-09-11 16:50:03 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br :: -> 2015 2015-09-17 13:42:53 :: marcelo.pazos@sid.inpe.br -> administrator :: 2015 2015-11-23 11:48:19 :: administrator -> yolanda :: 2015 2015-11-23 12:24:39 :: yolanda -> tereza@sid.inpe.br :: 2015 2015-11-23 12:25:19 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2015 2018-06-04 02:55:25 :: administrator -> :: 2015 | ||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||
| Palavras-Chave | sensores ZnO plasma 3IP&D sensors | ||||||||||||
| Resumo | Este trabalho teve como finalidade a confecção de sensores de gases tóxicos, que foram preparados, pela primeira vez no mundo, através da técnica de implantação iônica por imersão em plasma e deposição (3IP\&D). Os sensores semicondutores foram revestidos com uma fina camada de filme de óxido de zinco (ZnO), tendo sido confeccionados utilizando-se um dispositivo construído no LAP/INPE denominado VAST (acrônimo em inglês para Vaporization of Solid Targets). No processo de 3IP\&D realizado no VAST, o zinco metálico foi vaporizado, parcialmente ionizado e implantado/depositado sobre superfície de silício. A oxidação do filme ocorre durante o processo de 3IP\&D e posteriormente através de recozimento realizado em pressão ambiente e com temperaturas atingindo 600 $^{°}$C. No processo não houve a inserção de um catalisador, que normalmente utilizado para aumentar a sensibilidade do sensor. A estrutura wurtzite do ZnO foi identificada no filme policristalino através da técnica de difratometria de raios X (DRX). A estequiometria do filme foi avaliada pela espectroscopia por energia dispersiva de raios X (EDS). As Medidas da rugosidade e da área superficial das amostras foram obtidas pela técnica de perfilometria ótica (PO). As Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), revelaram a formação de filmes micro e de nanoestruturados, que foram determinantes para o aumento da rugosidade e da área superficial analizada pela perfilometria óptica. Através do monitoramento da variação da resistência elétrica dos sensores, quando submetidos à presença de diferentes fluxos dos gases acetileno (C$_{2}$H$_{2}$) e dióxido de carbono (CO$_{2}$), mediu-se a sensibilidade dos sensores, assim como os seus tempos de resposta e de recuperação, principais características a serem avaliadas nestes elementos. O método de 3IP\&D permitiu confeccionar sensores de gases, com a obtenção de filmes nanoestruturados e aderentes, em processo realizado em baixas temperaturas em comparação a outros frequentemente utilizados. Na presença do C$_{2}$H$_{2}$ o sensor apresentou alta sensibilidade, da ordem de 90\%, e baixo tempo de resposta, atingindo cerca de 2 segundos. Os ensaios evidenciaram resposta ao C$_{2}$H$_{2}$ quando o sensor foi aquecido a 140 $^{º}$C, uma temperatura considerada baixa para o caso de sensores de gás baseados em semicondutores. A versatilidade do sensor para detecção de gases tóxicos foi evidenciada por sua resposta satisfatória à presença do CO$_{2}$. ABSTRACT: This work aimed at the production of toxic gas sensors which were prepared, for the first time in the world, by means of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIII\&D). The semiconductor sensors were coated with a thin zinc oxide (ZnO) film, being deposited on Si substrates using a system built at LAP/INPE called VAST (Vaporization of Solid Targets). In the process of PIII\&D performed in VAST, metallic zinc is vaporized, partially ionized and implanted/deposited on silicon surface. Partial oxidation of the films occurs during PIII\&D and after through annealing at ambient pressure and under high temperature, reaching about 600 $^{°}$C at maximum. In the process, there was not the insertion of a catalyst, often used to increase the sensitivity of the sensors. The wurtzite structure of the polycristalline film of ZnO was identified by X-ray diffraction (XRD). The stoichiometry ratio of the film was evaluated by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Surface roughness and surface area of the samples were obtained by optical profilometry (OP). Topographic images of the films obtained by scanning electron microscopy (SEM), revealed the formation of micro and nanostructures grown on the surface of the films, both responsible for the increase of the roughness and considerable increase of the surface area detected by OP. By monitoring the electrical resistance variation of the sensors, when they were exposed to the presence of different flows of acetylene (C$_{2}$H$_{2}$) and carbon dioxide (CO$_{2}$) gases, their sensitivities, responses and recovery times were studied, these being the main characteristics to be evaluated in these sensors. PIII\&D was effective to build gas sensors coated with adherent and nanostructured ZnO films, in a process carried out under low temperature in comparison with other kind of processes presently available. High sensitivity, of about 90\%, and fast response time, of less than two seconds, were achieved when C$_{2}$H$_{2}$ was tested. Significant variation of the resistance of the sensors was attained for a temperature of 140 $^{°}$C, which is low for a semiconductor gas sensor. The versatility of the sensor for detection of toxic gases was evident after the satisfactory response for CO$_{2}$. | ||||||||||||
| Área | FISMAT | ||||||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CMS > Desenvolvimento de sensores... | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
| ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta agreement |
| ||||||||||||
| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3JHCNUE | ||||||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34P/3JHCNUE | ||||||||||||
| Idioma | pt | ||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||
| Grupo de Usuários | administrator marcelo.pazos@inpe.br maxsonfisico@hotmail.com tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||
| Grupo de Leitores | administrator marcelo.pazos@inpe.br maxsonfisico@hotmail.com yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||
| Visibilidade | shown | ||||||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||
| Detentor da Cópia | SID/SCD | ||||||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | ||||||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | ||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||
| Repositório Espelho | sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22 | ||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F358GL | ||||||||||||
| Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22 1 | ||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 | ||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | ||||||||||||