Fotodetector e dispositivo WDM integrados

Ao longo deste trabalho é apresentada a caracterização optoelectrónica de uma estrutura semicondutora empilhada de fotodíodos PIN (Positive-Intrinsic-Negative), baseados em silício amorfo hidrogenado (a-Si:H - Hydrogenated Amorphous Silicon) e siliceto de carbono amorfo hi-drogenado (a-SiC:H - Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide), em que ambos funcionam como filtros ópticos na zona visível do espectro electromagnético e cuja sensibilidade espectral na região do visível é modulada pelo sinal de tensão eléctrico aplicado e pela presença de polarização óptica adicional (radiação de fundo). Pretende-se utilizar a característica de sensor de cor destes dispositivos semicondutores para realizar a demultiplexagem de sinais ópticos e desenvolver um algoritmo que permita fazer o reco-nhecimento autónomo do sinal transmitido em cada canal, tendo em vista a utilização de vários ca-nais para a transmissão de sinais a curta distância. A transmissão destes sinais deverá ser suportada no meio de transmissão fibra óptica, que constituirá uma importante mais-valia na optimização do sistema WDM (Wavelength Division Mul-tiplexing), permitindo optimizar a transmissão de sinais. Pelas suas capacidades intrínsecas, as fi-bras ópticas de plástico (POF - Plastic Optical Fibers) são uma solução adequada para a transmis-são de sinais no domínio visível do espectro electromagnético a curtas distâncias. Foi realizada uma sucinta caracterização optoelectrónica da estrutura semicondutora sob diferentes condições de iluminação, variando o comprimento de onda e a iluminação de fundo que influencia a resposta espectral do dispositivo semicondutor, variando as cores dos fundos inciden-tes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora, variando a intensidade des-ses mesmos fundos incidentes e também variando a frequência do sinal de dados. Para a transmissão dos sinais de dados foram utilizados três dispositivos LED (Light-Emitting Diode) com as cores vermelho (626nm), verde (525nm) e azul (470nm) a emitir os respec-tivos sinais de dados sobre a estrutura semicondutora e onde foram aplicadas diversas configurações de radiação de fundo incidente, variando as cores dos fundos incidentes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora e variando também a intensidade desses mesmos fundos incidentes. Com base nos resultados obtidos ao longo deste trabalho, foi possível aferir sobre a influên-cia da presença da radiação de fundo aplicada ao dispositivo, usando diferentes sequências de dados transmitidos nos vários canais. Sob polarização inversa, e com a aplicação de um fundo incidente no lado frontal da estrutura semicondutora os valores de fotocorrente gerada são amplificados face aos valores no escuro, sendo que os valores mais altos foram encontrados com a aplicação do fundo de cor violeta, contribuindo para tal, o facto do sinal do canal vermelho e canal verde serem bastan-te amplificados com a aplicação deste fundo. Por outro lado, com a aplicação dos fundos incidentes no lado posterior da estrutura semi-condutora, o sinal gerado não é amplificado com nenhuma cor, no entanto, a aplicação do fundo de cor azul proporciona a distinção do sinal proveniente do canal azul e do canal vermelho, sendo que quando está presente um sinal do canal vermelho, o sinal é fortemente atenuado e com a presença do sinal do canal azul o sinal gerado aproxima-se mais do valor de fotocorrente gerada com a estru-tura no escuro. O algoritmo implementado ao longo deste trabalho, permite efectuar o reconhecimento au-tónomo da informação transmitida por cada canal através da leitura do sinal da fotocorrente forne-cida pelo dispositivo quando sujeito a uma radiação de fundo incidente violeta no lado frontal e uma radiação de fundo incidente azul no lado posterior. Este algoritmo para a descodificação dos sinais WDM utiliza uma aplicação gráfica desenvolvida em Matlab que com base em cálculos e compara-ções de sinal permite determinar a sequência de sinal dos três canais ópticos incidentes. O trabalho proposto nesta tese é um módulo que se enquadra no desenvolvimento de um sistema integrado de comunicação óptica a curta distância, que tem sido alvo de estudo e que resulta das conclusões de trabalhos anteriores, em que este dispositivo e outros de configuração idêntica foram analisados, de forma a explorar a sua utilização na implementação da tecnologia WDM den-tro do domínio do espectro visível e utilizando as POF como meio de transmissão.

Driving Scheme Using MIS Photosensor for Luminance Control of AMOLED Pixel

This paper presents a new driving scheme utilizing an in-pixel metal-insulator-semiconductor (MIS) photosensor for luminance control of active-matrix organic light-emitting diode (AMOLED) pixel. The proposed 3-TFT circuit is controlled by an external driver performing the signal readout, processing, and programming operations according to a luminance adjusting algorithm. To maintain the fabrication simplicity, the embedded MIS photosensor shares the same layer stack with pixel TFTs. Performance characteristics of the MIS structure with a nc-Si : H/a-Si : H bilayer absorber were measured and analyzed to prove the concept. The observed transient dark current is associated with charge trapping at the insulator-semiconductor interface that can be largely eliminated by adjusting the bias voltage during the refresh cycle. Other factors limiting the dynamic range and external quantum efficiency are also determined and verified using a small-signal model of the device. Experimental results demonstrate the feasibility of the MIS photosensor for the discussed driving scheme.

Integration of biomonitoring and instrumental techniques to assess the air quality in an industrial area located in the coastal of Central Asturias, Spain

Throughout the world, epidemiological studies were established to examine the relationship between air pollution and mortality rates and adverse respiratory health effects. However, despite the years of discussion the correlation between adverse health effects and atmospheric pollution remains controversial, partly because these studies are frequently restricted to small and well-monitored areas. Monitoring air pollution is complex due to the large spatial and temporal variations of pollution phenomena, the high costs of recording instruments, and the low sampling density of a purely instrumental approach. Therefore, together with the traditional instrumental monitoring, bioindication techniques allow for the mapping of pollution effects over wide areas with a high sampling density. In this study, instrumental and biomonitoring techniques were integrated to support an epidemiological study that will be developed in an industrial area located in Gijon in the coastal of central Asturias, Spain. Three main objectives were proposed to (i) analyze temporal patterns of PM10 concentrations in order to apportion emissions sources, (ii) investigate spatial patterns of lichen conductivity to identify the impact of the studied industrial area in air quality, and (iii) establish relationships amongst lichen conductivity with some site-specific characteristics. Samples of the epiphytic lichen Parmelia sulcata were transplanted in a grid of 18 by 20 km with an industrial area in the center. Lichens were exposed for a 5-mo period starting in April 2010. After exposure, lichen samples were soaked in 18-MΩ water aimed at determination of water electrical conductivity and, consequently, lichen vitality and cell damage. A marked decreasing gradient of lichens conductivity relative to distance from the emitting sources was observed. Transplants from a sampling site proximal to the industrial area reached values 10-fold higher than levels far from it. This finding showed that lichens reacted physiologically in the polluted industrial area as evidenced by increased conductivity correlated to contamination level. The integration of temporal PM10 measurements and analysis of wind direction corroborated the importance of this industrialized region for air quality measurements and identified the relevance of traffic for the urban area.

Implementação de WDM com 4 canais no espetro do visível

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Tratamento de superfícies metálicas por nanotecnologia

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Relatório de estágio de natureza profissional em PET/CT: Clinical Imaging Sciences Centre, Sussex

Mestrado em Medicina Nuclear - Ramo de especialização: Tomografia por Emissão de Positrões

Sistema WDM de 4 canais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Melhoria da eficiência de amplificadores de potência para sinais RF com envolvente variável

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrónica e Telecomunicações

Viability of the use of an A-SiC:H multiplayer device in a domestic VLC application

In this paper the viability of an integrated wavelength optical filter and photodetector for visible light communication (VLC) is discussed. The proposed application uses indoor warm light lamps lighting accomplished by ultra-bright light-emitting diodes (LEDs) pulsed at frequencies higher than the ones perceived by the human eye. The system was analyzed at two different wavelengths in the visible spectrum (430 nm and 626 nm) with variable optical intensities. The signals were transmitted into free space and measured using a multilayered photodetector based on a-SiC:H/a-Si:H. The detector works as an optical filter with controlled wavelength sensitivity through the use of optical bias. The output photocurrent was measured for different optical intensities of the transmitted optical signal and the extent of each signal was tested. The influence of environmental fluorescent lighting was also analysed in order to test the strength of the system. © 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.