Título: |
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Correlação entre as propriedades óticas e a microtextura de filmes finos de CdTe tratados com CdCl2 |
Autor: |
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João Roberto de Toledo Quadros
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Categoria: |
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Teses e Dissertações |
Idioma: |
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Português |
Instituição:/Parceiro |
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[cp] Programas de Pós-graduação da CAPES
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Instituição:/Programa |
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IME/CIÊNCIAS DOS MATERIAIS |
Área Conhecimento |
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ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA |
Nível |
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Doutorado
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Ano da Tese |
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2008 |
Acessos: |
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961 |
Resumo |
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É bem conhecido que os materiais policristalinos; entre eles os filmes
finos; têm suas propriedades físicas associadas; de forma geral; à estrutura
de grãos que os formam; principalmente sua forma; tamanho e tipo de contorno
que existe entre eles. No caso dos filmes finos de CdTe - material usado
para conversão fotovoltaica - estas características microestruturais
dependem do método e dos parâmetros de deposição utilizados; assim como do tratamento térmico de ativação em presença de CdCl2 ao qual os filmes são submetidos durante a fabricação da célula solar. Este trabalho teve por objetivo estudar as variações microestruturais decorrentes do tratamento térmico com CdCl2 em filmes de CdTe depositados por sublimação em espaço reduzido (CSS) em baixas (LT) e altas (HT) temperaturas de substrato. Mais especificamente; o trabalho descreveu quantitativamente estas variações através da análise de microtextura; que consistiu em obter a distribuição espacial da orientação de cada grão no material. A análise foi realizada em um microscópio eletrônico de varredura; por meio da identificação do padrão de difração de elétrons retroespalhados. A orientação de cada grão; a desorientação entre grãos e mapas de contornos de sítios coincidentes (CSL) e de alto ângulo foram obtidos. Os resultados mostraram que os filmes HT crescem com grãos grandes; além de serem basicamente compostos de contornos de alto ângulo. Não foram observadas mudanças significativas na distribuição de contornos após o tratamento. Os resultados também mostraram que o tratamento com CdCl2 não produz alterações significativas no tamanho de grão e na distribuição de orientações dos filmes HT. Ao contrário; a microestrutura dos filmes LT foi fortemente modificada após tratamento térmico com CdCl2; sendo observados aumento substancial do tamanho de grão; desaparecimento de deformação; perda de orientação preferencial; além de aumento no número de contornos CSL com Σ ≤ 29 e no número de contornos de alto ângulo. Estas alterações permitiram concluir que o tratamento térmico com CdCl2 promoveu uma recristalização nos filmes LT. Este fenômeno guarda bastantes semelhanças com a recristalização clássica que ocorre nos metais. Tanto nos filmes LT quanto nos filmes HT foi observado que o tratamento térmico favoreceu a emissão do sinal de catodoluminescência; com conseqüente aumento no tempo de vida dos portadores minoritários. Nas amostras LT; estas melhorias nas propriedades óticas foram relacionadas às alterações observadas na microtextura dos filmes; tal como o aumento na densidade de contornos ordenados CSL; e também à recristalização; as quais contribuíram para melhorar a distribuição dos defeitos no interior da banda proibida destes filmes. Já nos filmes HT; como não houve recristalização nem alterações relevantes na microtextura; as melhoras nas propriedades óticas não foram tão significativas quanto nas amostras LT; mas também foram atribuídas a alterações observadas na distribuição dos níveis de defeitos; tal como o deslocamento de níveis profundos para posições rasas no interior da banda proibida. |
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