Tese de Doutorado

Essa tese apresenta resultados de um trabalho sobre fabricação e caracterização de um transistor por efeito de campo material (FET) tendo a poli(o-metoxianilina)- POMA - como material ativo. A POMA é um polímero condutivo cujas propriedades físicas, prncipalmente elétricas, são bastante estáveis quando em presença do ar. O mecanismo de dopagem , diferentemente dos demais polímeros condutivos, se dá por protonação da cadeia, não alterando a concentração de portadores na cadeia polimérica. Sua condutividade é facilmente controlável, sob dopagem ácida e/ou desdopagem base, permanecendo no intervalo entre '10 POT. -8' e '10 POT.2 S/cm o que lhe confere características semicondutoras e, portanto, aplicável em princípio adispositivos elêtronicos. Foi feita uma adapatação de processos de microeletrônica tradicional para a confeccão desse dispositivo, uma vez que determinadas etapas de preparação de subatratos e de fotogravação eram agressivas ao material polimérico, e que o processo de dopagem química da POMA atacava a estrutura do fotoresiste. O FET desenvolvido apresentou modulação por voltagem de porta 'V IND.g'= 0. A corrente de dreno 'I IND.d' aumentou significativamente sob iluminação naregião da radiação visível, mostrando o carácter fotocondutor da POMA dopada e, portanto, do dispositivo. Um modelo teórico baseado nos mecanismos de condução elêtronica da POMA, e de efeitos de interface metal-polímero, foi eleborado e seajustou muito bem aos resultados experimentais.

A field effect transistor FET made by poly(o-methoxyaniline), which is a conductive polymer, was developed. The physical properties of this conducting polymer, mainly its electrical ones, are very stable when in contact with the environment. The doping mechanism, differently from the other conducting polymers, lies on the chain protonation, keeping constant its carrier concentration. The conductivity is easily changed in between 10-8 to 102 S/cm by an adequate doping (acid substance for doping and base for dedoping). Thus, in a semiconductor state the POMA becoming a candidate for active material of electronic devices. Several modifications were carried out to adapt the procedures usually used in traditional device developments to avoid the POMA damage during the substrate treatment and during the photolithography, and also to protect the photoresist from the acid used to dope the polymer. The characteristic of the produced FET was sensible to the gate modulation, but it operates even for Vg = ). The drain current Id enhanced under visible radiation, showing the photoconductor character of the POMA and, consequently, of the device. A theoretical model, based on the electronic properties of the POMA and on the metal-polymer interface, was developed which was in a good agreement with the experimental results.