Abstracto

Reducción de la energía de banda prohibida mediante un proceso de dopaje en nanocompuestos de película delgada sin plomo

Guggilla P, Chilvery A y Powell R

Existen numerosas aplicaciones para las películas compuestas piroeléctricas en el campo médico, militar y medioambiental. El objetivo principal de esta investigación es fabricar películas delgadas de mayor eficiencia que sean flexibles como los polímeros. El PVDF es ideal para fabricar detectores, ya que es flexible, posee una corriente y resistencia piroeléctricas elevadas, una constante dieléctrica y una densidad bajas. Se fabricaron películas de PVDF puro y de PVDF dopadas con CNT y MWCNT, películas de PVDF:LiTaO3, películas de PVDF:LiTaO3 dopadas con películas delgadas de MWCNT utilizando la técnica de fundición en solución. Las películas fabricadas se caracterizaron por sus propiedades eléctricas, ópticas y estructurales utilizando espectroscopia FTIR, espectroscopia UV-Vis y espectro Raman. A partir del análisis de espectroscopia UV-Vis se calcula que la energía de banda prohibida indirecta del PVDF puro es de 5,99 eV, 4,85 eV para PVDF+0,5%-CNT, 4,76 eV para PVDF+1%-CNT, 5,22 eV para PVDF+LT, 4,95 eV para PVDF+LT+2%-MWCNT y 4,85 eV para PVDF+LT+2,5%-MWCNT. La energía de banda prohibida directa calculada del PVDF puro es de 6,25 eV, 5,95 eV para PVDF+0,5%-CNT, 4,85 eV para PVDF+1%- CNT, 5,42 eV para PVDF+LT, 5,12 eV para PVDF+LT+2%-MWCNT y 4,95 eV para PVDF+LT+2,5%-MWCNT. La disminución de la banda prohibida puede atribuirse a la presencia de defectos no estructurados en masa. Los resultados obtenidos muestran que el dopaje de PVDF y sus materiales nanocompuestos con CNT y MWCNT está mejorando las características clave de los materiales que son beneficiosas para la industria de dispositivos ópticos.