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Estudo e aplicação das propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de materiais amorfos piezoresistivos em transdutores de pressão (2009)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: RASIA, LUIZ ANTONIO - EP
  • Unidades: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Subjects: FILMES FINOS; SENSORES ELETROMECÂNICOS; CIRCUITOS INTEGRADOS
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho é apresentado o estudo teórico-experimental da piezoresistividade realizado sobre dois tipos de materiais com estrutura amorfa. O primeiro material estudado é o carbono semelhante ao diamante e o segundo é o óxido estanho dopado com índio. O estudo compreende o levantamento bibliográfico sobre os materiais, projeto teórico e prático de estruturas de teste individuais e piezoresistores configurados em ponte completa, além da realização das caracterizações elétricas, mecânicas e térmicas de acordo com um arranjo experimental proposto. As caracterizações experimentais foram implementadas usando a técnica de flexão de uma viga engastada tipo "cantilever" e a teoria das pequenas deflexões. Os diferentes materiais caracterizados e analisados apresentaram o efeito piezoresistivo com alguma ordem de magnitude e um sinal de sensibilidade ao esforço mecânico de tensão condizente com as características esperadas para estes tipos de filmes. Ambos os filmes respondem as variações da temperatura de forma muito linear e apresentam uma direção de dependência com a temperatura de acordo com a indicada pela literatura. Os filmes de carbono amorfo hidrogenado livre de dopantes apresentam curvas de corrente e tensão elétrica características indicando um mecanismo de condução elétrica muito complexo devido a sua diversidade de microestruturas e relacionado aos parâmetros de processos de deposição e filmes com nitrogênio são mais estáveis termicamente com coeficientes daordem de -4900 ppm/ºC. Os resultados encontrados indicam a existência de dois tipos de portadores de cargas elétricas responsáveis pela mobilidade média e, consequentemente, pela resistividade e pelo efeito piezoresistivo. ) Os filmes de óxido de estanho dopado com índio livre e com algum conteúdo de oxigênio no plasma apresentam características de diminuição da resistência elétrica com o esforço mecânico e exibem efeitos de piezoresistividade na faixa de -12 a -23. Amostras destes filmes com oxigênio apresentaram um fator de sensibilidade mecânica muito baixa e são menos estáveis termicamente que as amostras livres de oxigênio. Os filmes estudados podem ser usados em determinadas aplicações tipo "strain gauges" ou mesmo em sensores de pressão piezoresistivos após adequação do processo de deposição e de recozimentos térmicos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.03.2009

  • How to cite
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    • ABNT

      RASIA, Luiz Antônio; MANSANO, Ronaldo Domingues. Estudo e aplicação das propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de materiais amorfos piezoresistivos em transdutores de pressão. 2009.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-29062009-170433/ >.
    • APA

      Rasia, L. A., & Mansano, R. D. (2009). Estudo e aplicação das propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de materiais amorfos piezoresistivos em transdutores de pressão. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-29062009-170433/
    • NLM

      Rasia LA, Mansano RD. Estudo e aplicação das propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de materiais amorfos piezoresistivos em transdutores de pressão [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-29062009-170433/
    • Vancouver

      Rasia LA, Mansano RD. Estudo e aplicação das propriedades elétricas, térmicas e mecânicas de materiais amorfos piezoresistivos em transdutores de pressão [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-29062009-170433/

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