RESUMO

O selênio possui propriedades semicondutoras e de fotocondutividade, e estas propriedades são a base da larga utilização deste elemento, assim como de suas ligas, na fabricação de células fotovoltaicas, de retificadores e de medidores de exposição fotográfica e detectores de raios X. Além destas aplicações, o selênio é usado nos processos de reprodução xerográfica, na indústria vidreira, como desgaseificante na indústria metalúrgica, como agente de vulcanização, como oxidante em certas reações e como catalisador. Sendo por isso de grande interesse o estudo das propriedades físicas, especialmente as ópticas, desse elemento e de suas ligas. Este trabalho descreve uma investigação das propriedades e oticas das ligas Se9In e Se9Ga utilizando a espectroscopia fotoacústica. As ligas de Se foram produzidas por meio da técnica de moagem mecânica, os reagentes foram moídos em um container de aço utilizando um moinho Fritsch Pulverisette 7. Os reagentes utilizados para a liga Se9In foram o Se cristalino (Aldrich, pureza > 99,99%) e o In (Aldrich, pureza > 99,99%), para liga Se9Ga os reagentes foram Se cristalino (Aldrich, pureza > 99,99%) e Ga (Aldrich, pureza > 99,99%). Medidas de espectroscopia fotoacústica foram feitas no Laboratório de Síntese e Caracterização de Materiais (LSCM) do Departamento de Física da UFPR. No experimento, radiação policromática é emitida por uma lâmpada (Osram, modelo Eha, 500W), que em seguida passa por um monocromador (Newport, Cornerstone 130), gerando assim um feixe monocromático. O feixe de luz monocromático é modulado por um chopper (Thorlabs MC2000) e incide na célula fotoacústica que contém a amostra onde o sinal fotoacústico será gerado. O sinal é então detectado por um microfone (Bruel&Kjaer, modelo 4950) onde é analisado por um amplificador ou lock-in (Stanford SR830), na frequência de modulação da radiação incidente. Durante as medidas, a frequência do chopper foi mantida em 7 Hz, e o comprimento de onda da radiação incidente foi variado de 300 a 1600 nm, para com isso se obter o espectro de absorção das amostras. Foram feitas espectroscopias para as ligas Se9In e Se9Ga e uma para uma amostra de carvão, esta para ser utilizada como referência para a emissão da lâmpada. Com a espectrocopia fotoacústica foram obtidos os espectros de absorção otico das liga Se9In e Se9Ga, e a partir destes espectros foram encontrados os seus respectivos comprimentos de onda de corte e o gap de energia de cada uma das ligas.

Palavras-chave: Semicondutores, Selenio, Espectroscopia Fotoacústica