Síntese de nanofios de �xido de Cobre (CuO) e fabricação de nanodispositivos

by Goncalves, Alem-mar Bernardes

Nosso interesse nessa dissertação é a fabricação de dispositivos eletrônicos baseados em nanoestruturas quase-unidimensionais. Para tanto iniciamos um estudo de crescimento de nanofios de óxido de cobre (CuO) com o intuído de ter a matéria prima para a produção dos dispositivos. O CuO foi escolhido devido a simplicidade do processo de crescimento e por ser um material pouco explorado, principalmente na sua forma nanoestruturada. Foram realizados estudos de crescimento por oxidação térmica, variando parâmetros como tempo e temperatura, com o objetivo de aperfeiçoar e entender o crescimento. A partir dos estudos discutimos o modelo de crescimento. Neste modelo o nanofio cresce devido a uma força motriz gerada por estresses que ocorrem na estrutura durante o processo de oxidação do cobre. Na fabricação de dispositivos eletrônicos, apresentamos aqui os primeiros resultados da fabricação de transistores de efeito de campo baseados em nanofios isolados. O contato elétrico em nanofios isolados foi feito pro processos de litografia por feixe de elétrons e litografia ótica. Conseguimos verificar o efeito do campo elétrico da porta sobre a condutividade do nanofio isolado mostrando que o mesmo tem o comportamento de um material dopado do tipo-p. A partir das medidas realizadas nos dispositivos fizemos a caracterização elétrica dos nanofios e extraímos propriedades dos nanofios, como concentração de portadores de mobilidade. Com a experiência adquirida durante os estudos de crescimento, uma nova arquitetura para a fabricação de sensores foi desenvolvida e colocada em prática. Essa arquitetura utiliza o crescimento dos nanofios que se dá perpendicularmente a camada de Cu que os sustenta para criar uma rede de nanofios interligados. Apresentamos nesse trabalho alguns resultados da fabricação de sensores nesta arquitetura e do monitoramento de CO2.