Dissertação de Mestrado #762 – Thiago Seniuk Carrara – 11/04/2025

O iodeto de chumbo (PbI_2) é um material semicondutor que tem despertado atenção da comunidade científica devido as suas interessantes propriedades físicas, com aplicações em fotodetectores de alta sensibilidade e detectores de raios X e gama. O PbI2 é formado por uma camada de átomos de chumbo sanduichada por duas camadas de átomos dede iodo, que interagem por fracas forças de van-der-Waals, o que o classifica como um material bidimensional. Este trabalho consiste no estudo das propriedades estruturais, vibracionais e eletrônicas de cristais e de flakes 2D de PbI_2. Os cristais foram sintetizados pelo método de evaporação lenta de solução à temperatura constante e os flakes 2D pelo método de evaporação rápida de solução aquosa supersaturada. A estrutura cristalina trigonal P3 ̅m1 e a composição química do cristal foram confirmadas por medidas de difração de raios-X (XRD) e de Espectroscopia de raios X por Dispersão de Energia (EDS), respectivamente. As medidas de reflectância UV-VIS nos permitiu determinar duas regiões de energias proibidas, localizadas em 2,27 eV e 2,56 eV, sendo a primeira associada a um tipo de defeito e a segunda ao gap do PbI_2. Esses estados também foram identificados nos espectros de fotoluminescência do material, obtidos tanto em baixa temperatura quanto em temperatura ambiente. As medidas de espalhamento Raman com diversas energias de excitação mostraram um comportamento ressonante em 2,33 eV, correlacionada ao nível eletrônico devido ao defeito de substituição do iodo por oxigênio. Investigamos também a dependência dos modos de vibração Raman em função da espessura para flakes de PbI_2. Medidas de microscopia de força atômica foram realizadas
para obtenção da espessura e determinação do número de camadas. Observamos uma forte dependência da razão das intensidades dos modos A_1g e E_g com o número de camadas, além de um deslocamento blueshift dos picos de emissão da fotoluminescência do PbI2.