Automatização do processo de produção de dissulfeto de molibdênio

Abstract

Por meio da tecnologia, o mundo está cada vez mais conectado, possibilitando a transmissão de informações e comunicação em uma velocidade jamais vista. Com isso, a demanda por dispositivos eletrônicos, como smartphones, vem aumentando consideravelmente e as pessoas se tornam cada vez mais dependentes do seu uso, exigindo, por consequência, maior qualidade e funcionalidade desses aparelhos. Para que essa necessidade seja suprida, a tecnologia relacionada deve estar sempre sendo aprimorada, e um componente chave que precisa fazer parte dessa evolução tecnológica é o transistor. A partir de materiais bidimensionais como o dissulfeto de molibdênio, é possível avançar mais um passo para o aperfeiçoamento e redução das dimensões de um transistor ‒ porém, é necessário que esse material seja estudado a fundo para que possa ser desenvolvido com a melhor qualidade possível e cumprir o objetivo esperado dele. No Laboratório de Superfícies e Interfaces Sólidas do Instituto de Física (FQSIS) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, encontra-se um reator CVD utilizado para síntese de dissulfeto de molibdênio, entretanto, o processo realizado no LASIS ainda é muito manual e pouco prático, prejudicando os resultados finais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho de diplomação em Engenharia Física II é o desenvolvimento de uma aprimoração no processo de produção do dissulfeto de molibdênio feito no Instituto de Física da UFRGS, a partir da automatização do controle de fluxo de entrada dos gases de arraste necessários ao processo. Essa automatização é colocada em prática por meio da programação de uma interface visual via computador, utilizando o software Processing, e programação de um circuito com Arduino, visando maior praticidade de manuseio pelo usuário e maior precisão na síntese do composto.

Through technology, the world is increasingly connected, enabling the transmission of information and communication at a speed never seen before. As a result, the demand for electronic devices, such as smartphones, has been increasing considerably and people have become increasingly dependent on their use, therefore demanding greater quality and functionality in these devices. For this need to be met, the related technology must always be improved, and a key component that needs to be part of this technological evolution is the transistor. From two-dimensional materials such as molybdenum disulfide, it is possible to go one step further towards improving and reducing the dimensions of a transistor ‒ however, this material needs to be studied in depth so that it can be developed with the best possible quality and fulfill his expected goal. In the Laboratory of Solid Surfaces and Interfaces of the Physics Institute (FQSIS) of the Federal University of Rio Grande do Sul, there is a CVD reactor used for molybdenum disulfide synthesis, however, the process carried out in LASIS is still very manual and not practical, hampering the final results. Thus, the objective of this degree work in Physical Engineering II is the development of an improvement in the molybdenum disulfide production process carried out at the UFRGS Institute of Physics, through the automation of the inlet flow control of the needed carrier gases to the process. This automation is put into practice by programming a visual interface through a computer, using a software named Processing, and programming a circuit with Arduino, aiming at greater user-friendliness and greater precision in the synthesis of the compound.