Selective ablation of photovoltaic materials with UV laser sources for monolithic interconnection of devices based on a-Si:H

Lasers are essential tools for cell isolation and monolithic interconnection in thin-film-silicon photovoltaic technologies. Laser ablation of transparent conductive oxides (TCOs), amorphous silicon structures and back contact removal are standard processes in industry for monolithic device interconnection. However, material ablation with minimum debris and small heat affected zone is one of the main difficulty is to achieve, to reduce costs and to improve device efficiency. In this paper we present recent results in laser ablation of photovoltaic materials using excimer and UV wavelengths of diode-pumped solid-state (DPSS) laser sources. We discuss results concerning UV ablation of different TCO and thin-film silicon (a-Si:H and nc-Si:H), focussing our study on ablation threshold measurements and process-quality assessment using advanced optical microscopy techniques. In that way we show the advantages of using UV wavelengths for minimizing the characteristic material thermal affection of laser irradiation in the ns regime at higher wavelengths. Additionally we include preliminary results of selective ablation of film on film structures irradiating from the film side (direct writing configuration) including the problem of selective ablation of ZnO films on a-Si:H layers. In that way we demonstrate the potential use of UV wavelengths of fully commercial laser sources as an alternative to standard backscribing process in device fabrication.

Highly textured Sr, Nb, co-doped BiFeO3 thin films grown on SrRuO3/Si substrates by rf-sputtering

In this study, (011)-highly oriented Sr, Nb co-doped BiFeO3 (BFO) thin films were successfully grown on SrRuO3/Si substrates by rf-magnetron sputtering. The presence of parasite magnetic phases was ruled out based on the high resolution x-ray diffraction data. BFO films exhibited a columnar-like grain growth with rms surface roughness values of 5.3 nm and average grain sizes of 65-70 nm for samples with different thicknesses. Remanent polarization values (2Pr) of 54 lC cm 2 at room temperature were found for the BFO films with a ferroelectric behavior characteristic of an asymmetric device structure. Analysis of the leakage mechanisms for this structure in negative bias suggests Schottky injection and a dominant Poole-Frenkel trap-limited conduction at room temperature. Oxygen vacancies and Fe3þ/Fe2þ trap centers are consistent with the surface chemical bonding states analysis from x-ray photoelectron spectroscopy data. The (011)-BFO/ SrRuO3/Si film structure exhibits a strong magnetic interaction at the interface between the multiferroic film and the substrate layer where an enhanced ferromagnetic response at 5 K was observed. Zero-field cooled (ZFC) and field cooled (FC) magnetization curves of this film system revealed a possible spin glass behavior at spin freezing temperatures below 30 K depending on the BFO film thickness.

Surface passivation and optical characterization of Al2O3/a-SiCx stacks on c-Si substrates

Postprint (published version)

Study of the influence of grain size and precipitates on the electromagnetic losses in different grades of non-oriented fully processed electrical steel

The study was performed in the installations of OCAS, a Steel Research Centre of ArcelorMittal. Taking M32 steel (3.25%Si+0.9%Al) as the basis chemical composition and three different thicknesses (0.35, 0.5 and 0.65mm), different annealing conditions (temperature and time) have been applied in the laboratory simulator at St. Chély, France. The aim was to link annealing parameters, grain size and energy loss. It was determined the optimum annealing parameters to reach the lowest power losses for three different grades of non-oriented fully processed electrical steel. In addition, M250-50 samples having different magnetic behaviour (high and low losses) but the same grain size and texture, have been analyzed in terms of TEM observations of their precipitates, in the University of Marseille. The results reveal that a high amount of medium and big precipitates (&10 nm) worsen the magnetic properties of the material. The small precipitates (&10nm) do not have a strong influence on the magnetic properties. The presence of precipitates can have a great influence on the power losses and further work is clearly necessary.

A right to a national space of communication? : on Stateless nations, their right to a space of communication of their own

Hem establert les bases metodològiques i teòriques per investigar la pregunta “Tenen les nacions sense estat el dret de controlar el seu propi espai de comunicació?”. La investigació ajusta el concepte d’espai de comunicació a la teoria política, cercant els seus límits en els drets individuals i, des de la perspectiva del liberalisme 2, aportant la justificació del seu control en quant que plataforma que incideix en la conservació i supervivència d’una cultura nacional. El primer article i fase de la tesi és l’adaptació i definició del concepte espai de comunicació. Fins ara, la recerca ha proposat diferents models d’espai de comunicació entenent si es tracta d’una visió emfatitzant la distribució i la producció de material marcat amb els símbols de la identitat nacional de la societat emissora, o bé si emfatitza la idea d’un espai de circulació de fluxos comunicatiu ajustat a un territori tradicionalment vinculat a una identitat nacional o nació sense estat. Igualment, es distingeix la dimensió d’emissió –sortir del territori al món- i la de recepció –fluxos informatius rebuts des del món al territori, concretament, al ciutadà; el paper d’intervenció de les institucions democràtiques és diferent en una dimensió o una altra i, per tant, també són diferents els drets afectats i les teories o principis que neguen o justifiquen el control de l’espai de comunicació. També s’ha indagat en les teories sobre els efectes cognitius dels mitjans de comunicació per relacionar-los amb la construcció nacional com a cohesió simbòlica i cultural. Si bé els mitjans no poden fer canviar de pensament immediatament, sí que poden conformar a llarg termini una percepció nacional general. Una comunitat és imaginada, donada la distància física dels seus components, i la comunicació social és, juntament amb l’educació, el principal factor de construcció nacional, avui en dia.

Eye tracking for on-screen reading

A medida que avanza la tecnolog a, cada vez son m as comunes los libros digitales. Por eso, existen varias formas de mejorar la experiencia de lectura del usuario, como mostrar la de nici on de una palabra que resulte dif cil, o resaltar lo importante del texto cuando se pasa la vista por encima. En este proyecto, se ha investigado la base de esto con la ayuda de un Eye Tracker. Se ha implementado una clasi caci on en palabras f aciles y dif ciles dependiendo de c omo una persona lee, y una forma de saber si se est a leyendo el texto o pasando la vista por encima.

Efecto de los contenidos de C, Mn y Si en el comportamiento a fluencia en caliente de aceros de construcción al carbono y microaleados: aplicación a la obtención de grano ultrafino en productos largos laminados

Després d’aplicar alguns tractaments d’elaboració i conservació als aliments, queden bacteris lesionats. Aquests bacteris perden la capacitat de créixer en els medis de cultiu selectiu convencionals, de manera que se’n subestima el recompte. Malgrat això, poden recuperar-se als aliments i suposar un risc per la salut, ja que alguns encara poden mantenir activitat metabòlica i integritat estructural. En aquest projecte, es van optimitzar protocols de preparació de mostres per citometria de flux (CF) per avaluar l’estat fisiològic de patògens alimentaris (Escherichia coli O157:H7, Salmonella Enteritidis i Listeria monocytogenes) sotmesos a estrès. Es van estudiar principalment dos paràmetres fisiològics: la integritat de membrana, mitjançant iodur de propidi i fluorocroms de la família SYTO; i l’activitat respiratòria, per la reducció intracel•lular d’una sal de tetrazole, el CTC. En primer lloc, es van avaluar variables de protocol, com la concentració de colorant, la ràtio entre colorants, la solució de tinció i el temps d’incubació, en mostres control (cèl•lules sanes i mortes). A continuació, els protocols optimitzats es van aplicar a suspensions bacterianes en medi de cultiu que prèviament havien estat sotmeses a estressos físics i fisicoquímics. Durant l’etapa final del projecte, els coneixements adquirits sobre la preparació de mostres per CF es van aplicar a l’anàlisi de mostres de matriu complexa: amanides comercials inoculades amb E. coli O157:H7. Als assajos amb indicadors d’integritat de membrana en suspensions bacterianes sotmeses a estrès, es van poder quantificar cèl•lules amb la membrana parcialment danyada (presumptes cèl•lules lesionades). El recompte de cèl•lules que mantingueren l’activitat respiratòria després de ser sotmeses a estrès va ser superior al que es va obtenir mitjançant recompte en placa convencional, cosa que va evidenciar la presència de cèl•lules actives però no cultivables. La introducció d’estratègies per reduir les interferències provocades per les partícules alimentàries i l’ús d’un anticòs amb marcatge fluorescent va permetre detectar selectivament les cèl•lules d’E. coli O157:H7 i avaluar-ne la integritat de membrana simultàniament. L’anàlisi de cèl•lules bacterianes per CF requereix de la exhaustiva optimització dels protocols, que són específics per cada soca i matriu. Malgrat això, i a diferència del mètode convencional per recompte en placa, ofereix la possibilitat d’obtenir una gran quantitat d’informació sobre el sovint complex estat fisiològic d’una mostra.

Allà on vagis, fes el que vegis : L'explicació de la no transmissió intergeneracional de la llengua

El treball tracta el tema de la transmissió de la llengua catalana als fills per part de parelles que no tenen aquesta llengua com a la seva inicial. És un estudi qualitatiu en què s'ha entrevistat set parelles lingüísticament no mixtes de la comarca del Segrià. L'objectiu principal és el d'esbrinar els motius que duen a uns pares a la no transmissió intergeneracional de la llengua i les seves conseqüències en el si de la família i de la comunitat.

More than cheap talk? Euro-Mediterranean cooperation on human rights and democracy

Malgrat els esforços de la UE en la promoció de la democràcia i un compromís comú per la democràcia i els drets humans al EMP, no hi ha signes de convergència cap al model liberal democràtic propugnat per la UE. No obstant això, l'abast i la intensitat de la cooperació multilateral, transnacional i bilateral han augmentat constantment en tota la regió des de mitjans de 1990. La cooperació en el camp de la promoció de la democràcia es caracteritza per la forta dinàmica de normativa sectorial, i la diferenciació geogràfica, però està clarament situada en un marc regional i altament estandarditzat. Si bé la convergència política o la política sembla poc probable en el curt o mitjà termini, democràcia i drets humans estan fermament establerts en una agenda regional comú

The Decision on Turkish EU accession in December 2002: The logic of anarchy, collective action problems and rhetorical action

Studies of the EU accession of the East and Central European Countries have stressed the importance of neo-liberal institutionalism as an explanation for Member State preferences. In this paper it is argued that Member States’ preferences over Turkish EU accession are better explained by power politics and neo-realism. It seems therefore that Turkey’s way to the EU follows another path than the East and Central Countries. Turkish accession raises the question of the EU’s role in a uni-polar world order – whether the EU should develop into an independent actor on the world stage or not. However, when it comes to the interaction among the Member States in order to decide on when to open accession negotiations with Turkey the constitutive values of the EU seriously modify the outcome that pure power politics would have let to.

Low-loss rib waveguides containing Si nanocrystals embedded in SiO2

We report on the study and modeling of the structural and optical properties of rib-loaded waveguides working in the 600-900-nm spectral range. A Si nanocrystal (Si-nc) rich SiO2 layer with nominal Si excess ranging from 10% to 20% was produced by quadrupole ion implantation of Si into thermal SiO2 formed on a silicon substrate. Si-ncs were precipitated by annealing at 1100°C, forming a 0.4-um-thick core layer in the waveguide. The Si content, the Si-nc density and size, the Si-nc emission, and the active layer effective refractive index were determined by dedicated experiments using x-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, energy-filtered transmission electron microscopy, photoluminescence and m-lines spectroscopy. Rib-loaded waveguides were fabricated by photolithographic and reactive ion etching processes, with patterned rib widths ranging from 1¿to¿8¿¿m. Light propagation in the waveguide was observed and losses of 11dB/cm at 633 and 780 nm were measured, modeled and interpreted.

White luminescence from Si+ and C+ ion-implanted SiO2 films

The microstructural and optical analysis of SiO2 layers emitting white luminescence is reported. These structures have been synthesized by sequential Si+ and C+ ion implantation and high-temperature annealing. Their white emission results from the presence of up to three bands in the photoluminescence (PL) spectra, covering the whole visible spectral range. The microstructural characterization reveals the presence of a complex multilayer structure: Si nanocrystals are only observed outside the main C-implanted peak region, with a lower density closer to the surface, being also smaller in size. This lack of uniformity in their density has been related to the inhibiting role of C in their growth dynamics. These nanocrystals are responsible for the band appearing in the red region of the PL spectrum. The analysis of the thermal evolution of the red PL band and its behavior after hydrogenation shows that carbon implantation also prevents the formation of well passivated Si/SiO2 interfaces. On the other hand, the PL bands appearing at higher energies show the existence of two different characteristics as a function of the implanted dose. For excess atomic concentrations below or equal to 10%, the spectra show a PL band in the blue region. At higher doses, two bands dominate the green¿blue spectral region. The evolution of these bands with the implanted dose and annealing time suggests that they are related to the formation of carbon-rich precipitates in the implanted region. Moreover, PL versus depth measurements provide a direct correlation of the green band with the carbon-implanted profile. These PL bands have been assigned to two distinct amorphous phases, with a composition close to elemental graphitic carbon or stoichiometric SiC.

Conduction mechanisms and charge storage in Si-nanocrystals metal-oxide-semiconductor memory devices studied with conducting atomic force microscopy

In this work, we demonstrate that conductive atomic force microscopy (C-AFM) is a very powerful tool to investigate, at the nanoscale, metal-oxide-semiconductor structures with silicon nanocrystals (Si-nc) embedded in the gate oxide as memory devices. The high lateral resolution of this technique allows us to study extremely small areas ( ~ 300nm2) and, therefore, the electrical properties of a reduced number of Si-nc. C-AFM experiments have demonstrated that Si-nc enhance the gate oxide electrical conduction due to trap-assisted tunneling. On the other hand, Si-nc can act as trapping centers. The amount of charge stored in Si-nc has been estimated through the change induced in the barrier height measured from the I-V characteristics. The results show that only ~ 20% of the Si-nc are charged, demonstrating that the electrical behavior at the nanoscale is consistent with the macroscopic characterization.

Efficient energy transfer from Si clusters to Er3+ in complex silicate glasses

We present an extensive study of the structural and optical emission properties in aluminum silicates and soda-lime silicates codoped with Si nanoclusters (Si-nc) and Er. Si excess of 5 and 15¿at.¿% and Er concentrations ranging from 2×1019 up to 6×1020¿cm¿3 were introduced by ion implantation. Thermal treatments at different temperatures were carried out before and after Er implantation. Structural characterization of the resulting structures was performed to obtain the layer composition and the size distribution of Si clusters. A comprehensive study has been carried out of the light emission as a function of the matrix characteristics, Si and Er contents, excitation wavelength, and power. Er emission at 1540¿nm has been detected in all coimplanted glasses, with similar intensities. We estimated lifetimes ranging from 2.5¿to¿12¿ms (depending on the Er dose and Si excess) and an effective excitation cross section of about 1×10¿17¿cm2 at low fluxes that decreases at high pump power. By quantifying the amount of Er ions excited through Si-nc we find a fraction of 10% of the total Er concentration. Upconversion coefficients of about 3×10¿18¿cm¿3¿s¿1 have been found for soda-lime glasses and one order of magnitude lower in aluminum silicates.