Síntese e caracterização do material mesoporoso MCM-41 para o desenvolvimento de capacitores MOS

Abstract

Neste trabalho, apresentamos a síntese e caracterização do material mesoporoso MCM-41 para o desenvolvimento de capacitores MOS. A motivação deste trabalho deve-se às propriedades interessantes que MCM-41 apresenta, tais como: área superficial e volume de poro grande e estrutura ordenada de poros. Inicialmente apresentamos a síntese do material mesoporoso MCM-41 pelo método Sol-Gel, e sua caracterização estrutural (DRX e IV), morfológica (MEV e TEM) e texturais (Análise de Adsorção e Dessorção de Nitrogênio), e fazemos uma comparação de resultados com o mesmo material produzido pela Sigma-Aldrich. Também foram obtidos filmes pelo método químico, que foram caracterizados por MEV e DRX e em seguida foram fabricados capacitores MOS. As medidas elétricas do capacitor MOS com dielétrico de MCM-41 foram comparadas com capacitores com dielétrico de SiO2 térmico. Os resultados mostraram uma clara diferença nas curvas de Corrente-Tensão. Conclui-se que a água confinada dentro do filme dielétrico é associada com os valores elevada de capacitância por unidade de área, estes valores permanecem altos depois do aquecimento, indicando que a resposta dielétrica é devida á água ligada ao material dielétrico, formando camadas paralelas á superfície do substrato. Capacitores de MCM-41 foram expostos a vários solventes polares e apolares, assim como á radiação gama e apresentaram distorção na resposta da capacitância e deslocamento nas curvas de corrente – tensão. Finalmente, capacitores de MCM-41 foram hidrolisados com o objetivo de aumentar a concentração dos grupos silanol na superfície do MCM-41 e como consequência alterar a capacitância do dispositivo.