Dissertação de Mestrado #541: Andreij Gadelha

Fotodectores de Monocamada de Dissulfeto de Molibdênio (MoS2)

Autor: Andreij de Carvalho Gadelha

Banca Avaliadora

Leonardo Cristiano Campos (orientador)

Física - UFMG

Leandro Malard Moreira

Física - UFMG

Pierre

Louis de Assis - Física - UFMG

Ana Maria de Paula (suplente)

Física - UFMG

Orientadores

Leonardo Cristiano Campos (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Rodrigo Gribel Lacerda (coorientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

O MoS2, assim como o grafite, é um cristal composto por camadas atômicas, cuja monocamada pode ser obtida por esfoliação micromecânica. Sua vantagem, porém, é a existência de “Gap” direto de energia, o que favorece sua aplicação na área de opto-eletrônica. Aproveitando-se deste potencial, neste trabalho fabricamos transistores de efeito de campo, com base na monocamada de MoS2, e estudamos foto-correntes. Foram utilizadas dois tipos de excitações: Laser com energia maior do que o “Gap” da monocamada, e com energia menor. No primeiro caso, obtivemos foto-correntes mais intensas e com longos tempos de decaimento, demonstrando que o MoS2 possui boa fotoresponsividade a esta energia. O segundo caso, no entanto, não seria factível, por conta de que a excitação é menor que o “Gap” de energia. Apesar disto, todas as amostras apresentaram foto-correntes, embora com magnitudes inferiores e menores tempos de decaimentos. As medidas foram feitas em diversos tipos de condicionamento: condições ambientais, atmosfera controlada e em vácuo. Além disso, realizamos algumas medidas em baixas temperaturas. O tipo de condicionamento, bem como a temperatura utilizada, promoveram mudanças drásticas nas foto-correntes, sob os dois tipos de excitação. Com base em nossos resultados, por fim, sugerimos que a fotocondução em MoS2 é mediada por defeitos interiores ao “Gap”. Estes seriam os responsáveis pela foto-corrente com excitação abaixo do “Gap”, bem como do lento decaimento da mesma.