Antonio Banfi e le filosofie della Germania del novecento

Tra le figure più importanti del dibattito filosofico italiano del Novecento, Antonio Banfi ha svolto nell'Italia del secondo dopoguerra anche un ruolo politico di rilievo come senatore del PCI. La sua interpretazione del marxismo ha presentato una forte accentuazione umanistica. Tra i suoi scolari filosofi e storici della filosofia come Giulio Preti, Enzo Paci, Remo Cantoni, Paolo Rossi. Il saggio prende in esame la prima fase della riflessione filosofica di Banfi, nella quale ha una importanza decisiva la conoscenza diretta del dibattito tedesco tra le due guerre mondiali, in primo luogo della fenomenologia di Husserl e della ontologia di N. Hartmann. I Principi di una teoria della ragione - libro apparso alla fine degli anni '20 - e poi una serie di incisivi saggi degli anni '30 documentano una conoscenza approfondita e critica di un dibattito di cui mostrerà di nutrirsi in misura decisiva l'interpretazione di Banfi non solo di Hegel, ma anche di Marx.

Analytical calculation of resonant inductance for zero voltage switching in phase-shifted full-bridge converters

The phase shift full bridge (PSFB) converter allows high efficiency power conversion at high frequencies through zero voltage switching (ZVS); the parasitic drain-to-source capacitance of the MOSFET is discharged by a resonant inductance before the switch is gated resulting in near zero turn-on switching losses. Typically, an extra inductance is added to the leakage inductance of a transformer to form the resonant inductance necessary to charge and discharge the parasitic capacitances of the PSFB converter. However, many PSFB models do not consider the effects of the magnetizing inductance or dead-time in selecting the resonant inductance required to achieve ZVS. The choice of resonant inductance is crucial to the ZVS operation of the PSFB converter. Incorrectly sized resonant inductance will not achieve ZVS or will limit the load regulation ability of the converter. This paper presents a unique and accurate equation for calculating the resonant inductance required to achieve ZVS over a wide load range incorporating the effects of the magnetizing inductance and dead-time. The derived equations are validated against PSPICE simulations of a PSFB converter and extensive hardware experimentations.

Filmes finos dielétricos para dispositivos microeletrônicos avançados

Apresentamos mecanismos de formação e de degradação térmica de filmes fi- nos (espessura da ordem de 10 nm) de diferentes dielétricos sobre substrato de silício monocristalino. Tendo em vista a aplicação dessas estruturas em MOSFETs (transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor), estudamos o consagrado óxido de silício (SiO2), os atuais substitutos oxinitretos de silício (SiOxNy) e o possível substituto futuro óxido de alumínio (Al2O3). Nossos resultados experimentais baseiam-se em técnicas preparativas de substituição isotópica e de caracterização física com feixes de íons (análise com reações nucleares) ou raios- X (espectroscopia de fotoelétrons). Observamos que: (a) átomos de silício não apresentam difusão de longo alcance (além de ~ 2 nm) durante o crescimento de SiO2 por oxidação térmica do silício em O2; (b) nitretação hipertérmica é capaz de produzir filmes finos de oxinitreto de silício com até dez vezes mais nitrogênio que o resultante do processamento térmico usual, sendo que esse nitrogênio tende a se acumular na interface SiOxNy/Si; e (c) átomos de oxigênio, alumínio e silício migram e promovem reações químicas durante o recozimento térmico de estruturas Al2O3/SiO2/Si em presença de O2. Desenvolvemos um modelo de difusão-reação que poderá vir a permitir o estabelecimento de condições ótimas de processamento térmico para filmes finos de Al2O3 sobre silício a serem empregados na fabricação de MOSFETs.

Filmes finos dielétricos para a tecnologia do silício : processamento térmico e caracterização

O rápido avanço tecnológico coloca a tecnologia do Si diante de um grande desafio: substituir o dielétrico de porta utilizado por mais de 40 anos em dispositivos MOSFET (transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor), o óxido de silício (SiO2), por um material alternativo com maior constante dielétrica. Nesse contexto, vários materiais têm sido investigados. Nesta tese concentramos nossa atenção em três candidatos: o óxido de alumínio (Al2O3), o silicato de zircônio (ZrSixOy) e o aluminato de zircônio (ZrAlxOy). Nossos resultados experimentais baseiam-se em técnicas de análise com feixes de íons ou raios-X e de microscopia de força atômica. No caso do Al2O3, investigamos a difusão e reação de oxigênio através de filmes relativamente espessos (35 nm) quando submetidos a tratamento térmico em atmosfera oxidante, e os efeitos que esses processos provocam em filmes finos (6,5 nm) de Al2O3 depositados sobre uma estrutura SiO2/Si. Observamos que o processo de difusão-reação em filmes de Al2O3 é diferente do observado em filmes de SiO2: no primeiro caso, oxigênio difunde e incorpora-se em todo o volume do filme, enquanto que em filmes de SiO2, oxigênio difunde através do filme, sem incorporar-se em seu volume, em direção à interface SiO2/Si, onde reage. Além disso, quando oxigênio atinge a interface Al2O3/Si e reage com o Si, além da formação de SiO2, parte do Si migra em direção ao Al2O3, deslocando parte dos átomos de Al e de O. Modelos baseados em difusão e reação foram capazes de descrever qualitativamente os resultados experimentais em ambos os casos. A deposição de filmes de Al2O3 sobre Si por deposição química de camada atômica a partir de vapor também foi investigada, e uma nova rotina de deposição baseada em préexposição dos substratos de Si ao precursor de Al foi proposta. As estruturas ZrSixOy/Si e ZrAlxOy/Si (ligas pseudobinárias (ZrO2)z(SiO2)1-z e (ZrO2)z(Al2O3)1-z depositadas sobre Si) foram submetidas a tratamentos térmicos em oxigênio ou vácuo com o objetivo de investigar possíveis instabilidades. Os tratamentos térmicos não provocaram instabilidades na distribuição de Zr, mas migração e incorporação de Si no filme dielétrico foram observadas durante os dois tratamentos para ambos os materiais.

Relaxação estrutural de camadas pseudomórficas de SiGe/Si(100) induzida pela implantação iônica de He ou Si e tratamento térmico

O Si tensionado (sSi) é um material com propriedades de transporte eletrônico bastante superiores as do Si, sendo considerado como uma alternativa importante para a produção de dispositivos MOSFET (transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor) de mais alta performance (e.g. freqüências de operação f>100 GHz). O sSi é obtido através do crescimento epitaxial de Si sobre um substrato de mesma estrutura cristalina, porém com parâmetro de rede diferente. Esta tese apresenta uma investigação detalhada de um novo método que possibilita a produção de camadas relaxadas de Si1xGex com espessuras inferiores a 300 nm, consideradas como a melhor alternativa tecnológica para a produção de sSi. Este método envolve a implantação de íons de He+ ou de Si+ em heteroestruturas pseudomórficas de Si1-xGex/Si(001) e tratamentos térmicos. Foram estudados os efeitos dos diversos parâmetros experimentais de implantação e tratamentos térmicos sobre o processo de relaxação estrutural, utilizando-se heteroestruturas pseudomórficas de Si1-xGex/Si(001) crescidas via deposição de vapor químico, com distintas concentrações de Ge (0,19x 0,29) e com espessuras entre 70 e 425 nm. Com base no presente estudo foi possível identificar diversos mecanismos atômicos que influenciam o processo de relaxação estrutural das camadas de Si1-xGex/Si(001). O processo de relaxação é discutido em termos de um mecanismo complexo que envolve formação, propagação e interação de discordâncias a partir de defeitos introduzidos pela implantação. No caso das implantações de He, por exemplo, descobrimos que podem ocorrer perdas de He durante as implantações e que este efeito influencia negativamente a relaxação de camadas finas. Além disso, também demonstramos que os melhores resultados são obtidos para energias e fluências de implantação que resultam na formação de bolhas planas localizadas no substrato de Si a uma distância da interface equivalente a uma vez a espessura da camada de SiGe. O grau de relaxação satura em 50% para camadas de SiGe com espessura 100 nm. Este resultado é discutido em termos da energia elástica acumulada na camada de SiGe e da retenção de He. No caso de implantações de Si, discutimos a formação de defeitos tipo {311} e sua transformação térmica em discordâncias. Este estudo resultou numa visão abrangente dos principais fatores limitantes do processo, bem como na otimização dos valores de parâmetros experimentais para a produção de camadas de SiGe com alto grau de relaxação e com baixa densidade de defeitos.

A motivação na valoração dos fatos e na aplicação do direito

A motivação das decisões judiciais representa uma das principais garantias da sociedade no Estado Democrático de Direito. O objetivo deste trabalho é o estudo da fundamentação das decisões judiciais, não apenas como requisito do mais importante ato processual, de interesse apenas das partes, mas, sim, e principalmente, como uma garantia constitucional, porque de interesse social. A motivação, na concepção social do processo, como instrumento de pacificação, pode ser considerada como meio de justificação na atividade judicial de apreciação dos fatos e do Direito. Na ampliação do seu significado, vista como garantia, a motivação torna-se instrumento de legitimação das decisões judiciais, como atos de poder, na medida em que obriga o julgador a exteriorizar os fundamentos e as razões que justificaram uma escolha, a de ter sido tomada uma determinada solução para a causa posta em julgamento. Sua importância prática é acentuada, uma vez que por meio dessa garantia torna-se possível às partes o conhecimento não apenas da forma, mas, sobretudo, do conteúdo que integra a decisão judicial, possibilitando valorar se o direito à prova e o argumento jurídico sobre a questão litigiosa foram respeitados e analisados. Daí se afirmar que a motivação é um importante instrumento de realização das demais garantias processuais e constitucionais. Além disso, a motivação funciona como instrumento de controle na atividade judicial de valoração dos fatos, mormente para assegurar às partes o direito a prova, e da valoração dos textos normativos, na medida em que reconhecido o papel criativo dos juízes.

Junções rasas em Si e SIMOX

Foi estudado o comportamento do As (dopante tipo n) em dois tipos diferentes de substratos de Si: bulk e SIMOX (Separation by IMplanted OXygen). Ambos os substratos receberam uma implantação de 5x1014 cm-2 de As+ com energia de 20 keV. Após as implantações, as amostras foram recozidas por um dos dois processos a seguir: recozimento rápido (RTA, Rapid Thermal Annealing) ou convencional (FA, Furnace Annealing). A caracterização física e elétrica foi feita através do uso de diversas técnicas: SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), MEIS (Medium Energy Ion Scattering), medidas de resistência de folha, medidas Hall e medidas de perfil de portadores por oxidação anódica. Na comparação entre os substratos SIMOX e Si bulk, os resultados indicaram que o SIMOX se mostrou superior ao Si bulk em todos os aspectos, ou seja, menor concentração de defeitos e menor perda de dopantes para a atmosfera após os recozimentos, maior concentração de portadores e menor resistência de folha. A substitucionalidade do As foi maior no SIMOX após RTA, mas semelhante nos dois substratos após FA. Na comparação entre RTA e FA, o primeiro método se mostrou mais eficiente em todos os aspectos mencionados acima. As explicações para o comportamento observado foram atribuídas à presença de maior concentração de vacâncias no SIMOX do que no Si bulk e à interação destas vacâncias com os dopantes.

A low-voltage wide-swing programmable-gain current amplifier

A CMOS low-voltage, wide-swing continuous-time current amplifier is presented. Exhibiting an open-loop architecture, the circuit is composed of transresistance and transconductance stages built upon triode-operating transistors. In addition to an extended dynamic range, the current gain can be programmed within good accuracy by a rapport involving only transistor geometries and tuning biases. Low temperature-drift on gain setting is then expected.In accordance with a 0.35 mum n-well CMOS fabrication process and a single 1.1 V-supply, a balanced current-amplifier is designed for a programmable gain-range of 6 - 34 dB and optimized with respect to dynamic range. Simulated results from PSPICE and Bsim3v3 models indicate, for a 100 muA(pp)-output current, a THD of 0.96 and 1.87% at 1 KHz and 100 KHz, respectively. Input noise is 120 pArootHz @ 10 Hz, with S/N = 63.2 dB @ 1%-THD. At maximum gain, total quiescent consumption is 334 muW. Measurements from a prototyped amplifier reveal a gain-interval of 4.8-33.1 dB and a maximum current swing of 120 muA(pp). The current-amplifier bandwidth is above 1 MHz.

On optimizing micropower MOS regulated cascode circuits on switched current techniques

Trade-off between settling time and micropower consumption in MOS regulated cascode current sources as building parts in high-accuracy, current-switching D/A converters is analyzed. The regulation-loop frequency characteristic is obtained and difficulties to impose a dominant-pole condition to the resulting 2nd-order system are discussed. Raising pole frequencies while meeting consumption requirements is basically limited by parasitic capacitances. An alternative is found by imposing a twin-pole system in which design constraints are somewhat relaxed and settling slightly faster. Relationships between pole frequencies, transistor geometry and bias are established. Simulated waveforms obtained with PSpice of designed circuits following a voltage perturbation suggest a good agreement with theory. The proposed approach applied to the design of a micropower current-mode D/A converter improves its simulated settling performance.

A linearly-tunable OTA-C sinusoidal oscillator for low-voltage applications

A low-voltage, low-power OTA-C sinusoidal oscillator based on a triode-MOSFET transconductor is here discussed. The classical quadrature model is employed and the transconductor inherent nonlinear characteristic with input voltage is used as the amplitude-stabilization element. An external bias VTUNE linearly adjusts the oscillation frequency. According to a standard 0.8μm CMOS n-well process, a prototype was integrated, with an effective area of 0.28mm2. Experimental data validate the theoretical analysis. For a single 1.8V-supply and 100mV≤VTUNE≤250mV, the oscillation frequency fo ranges from 0.50MHz to 1.125MHz, with a nearly constant gain KVCO=4.16KHz/mV. Maximum output amplitude is 374mVpp @1.12MHz. THD is -41dB @321mVpp. Maximum average consumption is 355μW.

An active leakage-injection scheme applied to low-voltage SRAMs

An active leakage-injection scheme (ALIS) for low-voltage (LV) high-density (HD) SRAMs is presented. By means of a feedback loop comprising a servo-amplifier and a common-drain MOSFET, a current matching the respective bit-line leakage is injected onto the line during precharge and sensing, preventing the respective capacitances from erroneous discharges. The technique is able to handle leakages up to hundreds of μA at high operating temperatures. Since no additional timing is required, read-out operations are performed at no speed penalty. A simplified 256×1bit array was designed in accordance with a 0.35 CMOS process and 1.2V-supply. A range of PSPICE simulation attests the efficacy of ALIS. With an extra power consumption of 242 μW, a 200 μA-leakage @125°C, corresponding to 13.6 times the cell current, is compensated.

A low-voltage low-sensitivity sinusoidal VCO for DPLL realizations

A quasi-sinusoidal linearly tunable OTA-C VCO built with triode-region transconductors is presented. Oscillation upon power-on is ensured by RHP poles associated with gate-drain capacitances of OTA input devices. Since the OTA nonlinearity stabilizes the amplitude, the oscillation frequency f0 is first-order independent of VDD, making the VCO adequate to mixed-mode designs. A range of simulations attests the theoretical analysis. As part of a DPLL, the VCO was prototyped on a 0.8μm CMOS process, occupying an area of 0.15mm2. Nominal f0 is 1MHz, with K VCo=8.4KHz/mV. Measured sensitivity to VDD is below 2.17, while phase noise is -86dBc at 100-KHz offset. The feasibility of the VCO for higher frequencies is verified by a redesign based on a 0.35μm CMOS process and VDD=3.3V, with a linear frequency-span of l3.2MHz - 61.5MHz.

Photodetection with gate-controlled lateral BJTs from standard CMOS technology

The silicon-based gate-controlled lateral bipolar junction transistor (BJT) is a controllable four-terminal photodetector with very high responsivity at low-light intensities. It is a hybrid device composed of a MOSFET, a lateral BJT, and a vertical BJT. Using sufficient gate bias to operate the MOS transistor in inversion mode, the photodetector allows for increasing the photocurrent gain by 106 at low light intensities when the base-emitter voltage is smaller than 0.4 V, and BJT is off. Two operation modes, with constant voltage bias between gate and emitter/source terminals and between gate and base/body terminals, allow for tuning the photoresponse from sublinear to slightly above linear, satisfying the application requirements for wide dynamic range, high-contrast, or linear imaging. MOSFETs from a standard 0.18-μm triple-well complementary-metal oxide semiconductor technology with a width to length ratio of 8 μm /2 μm and a total area of ∼ 500μm2 are used. When using this area, the responsivities are 16-20 kA/W. © 2001-2012 IEEE.

Investigação de propriedades de filmes finos de Al2O3 para aplicação em dispositivos eletrônicos

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Desenvolvimento e análise de um protótipo automatizado para dosagem pontual de fertilizantes sólidos em taxas variáveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)