CMOS-Compatible and Scalable Deposition of Nanocrystalline Zinc Ferrite Thin Film to Improve Inductance Density of Integrated RF Inductor

Development towards the combination of miniaturization and improved functionality of RFIC has been stalled due to the lack of high-performance integrated inductors. To meet this challenge, integration of magnetic material with high permeability as well as low conductivity is a must. Ferrite films are excellent candidates for RF devices due to their low cost, high resistivity, and low eddy current losses. Unlike its bulk counterpart, nanocrystalline zinc ferrite, because of partial inversion in the spinel structure, exhibits novel magnetic properties suitable for RF applications. However, most scalable ferrite film deposition processes require either high temperature or expensive equipment or both. We report a novel low temperature (< 200 degrees C) solution-based deposition process for obtaining high quality, polycrystalline zinc ferrite thin films (ZFTF) on Si (100) and on CMOS-foundry-fabricated spiral inductor structures, rapidly, using safe solvents and precursors. An enhancement of up to 20% at 5 GHz in the inductance of a fabricated device was achieved due to the deposited ZFTF. Substantial inductance enhancement requires sufficiently thick films and our reported process is capable of depositing smooth, uniform films as thick as similar to 20 mu m just by altering the solution composition. The method is capable of depositing film conformally on a surface with complex geometry. As it requires neither a vacuum system nor any post-deposition processing, the method reported here has a low thermal budget, making it compatible with modern CMOS process flow.

Cadmium Sulfide Nanocrystal Sensitized Vertically Aligned Titanium Dioxide Rods for Large Area Image Sensors on 3-D Substrates

We discuss here a semiconductors assembly comprising of titanium dioxide (TiO2) rods sensitized by cadmium sulfide (CdS) nanocrystals for potential applications in large area electronics on three dimensional (3-D) substrates. Vertically aligned TiO2 rods are grown on a substrate using a 150 degrees C process flow and then sensitized with CdS by SILAR method at room temperature. This structure forms an effective photoconductor as the photo-generated electrons are rapidly removed from the CdS via the TiO2 thereby permitting a hole rich CdS. Current-voltage characteristics are measured and models illustrate space charge limited photo-current as the mechanism of charge transport at moderate voltage bias. The stable assembly and high speed are achieved. The frequency response with a loading of 10 pF and 9 M Omega shows a half power frequency of 100 Hz. (C) 2015 The Electrochemical Society. All rights reserved.

Retroalimentação do controle interno para os órgãos centrais do sistema de planejamento e orçamento federal em questões estruturantes

Analisa o fluxo do processo de retroalimentação da CGU para órgãos centrais do Sistema de Planejamento e Orçamento Federal, bem como as possibilidades de retroalimentação da CGU a esses órgãos. Propõe a previsão na legislação de um Comitê Operacional e de um Comitê Estratégico do Ciclo de Gestão.

Cu2O substrates and epitaxial Cu2O/ZnO thin film hetero-structures for solar energy conversion

Future fossil fuel scarcity and environmental degradation have demonstrated the need for renewable, low-carbon sources of energy to power an increasingly industrialized world. Solar energy with its infinite supply makes it an extraordinary resource that should not go unused. However with current materials, adoption is limited by cost and so a paradigm shift must occur to get everyone on the same page embracing solar technology. Cuprous Oxide (Cu2O) is a promising earth abundant material that can be a great alternative to traditional thin-film photovoltaic materials like CIGS, CdTe, etc. We have prepared Cu2O bulk substrates by the thermal oxidation of copper foils as well Cu2O thin films deposited via plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy. From preliminary Hall measurements it was determined that Cu2O would need to be doped extrinsically. This was further confirmed by simulations of ZnO/Cu2O heterojunctions. A cyclic interdependence between, defect concentration, minority carrier lifetime, film thickness, and carrier concentration manifests itself a primary reason for why efficiencies greater than 4% has yet to be realized. Our growth methodology for our thin-film heterostructures allow precise control of the number of defects that incorporate into our film during both equilibrium and nonequilibrium growth. We also report process flow/device design/fabrication techniques in order to create a device. A typical device without any optimizations exhibited open-circuit voltages Voc, values in excess 500mV; nearly 18% greater than previous solid state devices.

电子束蒸发镀膜速率控制

介绍了电子束蒸发镀膜速率控制的基本原理和方法,选取实际生产中大量使用且蒸发特性较难控制的SiO_2和HfO_2,对两者的电子束蒸发速率控制分别进行了实验研究。采用比例积分微分(PID)闭环反馈控制,通过Ziegler-Nichols工程经验公式进行原始参量整定,并在实验的基础上对控制器的原始参量进行调整以及对积分作用和微分作用进行分区处理,速率控制的实验结果表明,采用该参量整定方法并结合工艺流程的改进,能获得良好的速率控制。针对速率控制中存在的难点问题进行了分析,并提出改进措施:将速率控制和电子枪扫描控制相结合能进一步改善速率控制。

Pilot plant for production of fish ensilage and the economics of production

This communication describes the design aspect and functions of individual pieces of equipment of a pilot plant for the production of fish ensilage based on lactic acid fermentation process. Details about the equipment, process flow sheet and equipment layout of the pilot plant have been given. An attempt has been made to prepare an estimate of the cost of production of liquid ensilage and solid feed mix.

A pilot scale set up for the manufacture of fish hydrolysate

This paper describes a set up for a pilot plant with a capacity of 50 kg raw material per batch for the production of fish hydrolysate by enzymatic hydrolysis. Process flow sheet and complete specifications and functions of individual equipment have been described. Multifunctional equipment designed for this pilot plant set up has reduced the number of equipment considerably.

激光拼焊生产线规划设计及应用

首先分析了激光拼焊产品及其特点,探讨了在激光拼焊生产线设计中的主要问题工艺流程、生产规划、生产线布局及激光拼焊质量控制等,给出了相应的对策,并在实际生产线设计中加以应用。

具有随机机器故障的制造过程建模与性能分析

为研究机器故障和维修活动对制造过程性能的影响,提出一种基于广义随机Petri网的制造过程建模与性能分析方法。分析了随机机器故障特征;定义了两种故障发现模式和两种中断作业处理策略;给出具有随机机器故障的制造过程的不同模型方法;通过对模型结构特征的分析,证明了其有效性。针对不同策略和参数设置进行了性能仿真。分别以平均产量和平均过程流时间等性能指标,分析了单个工作站的性能;采用平均产量,分析了具有两个工作站的流水线的性能。仿真结果表明,故障率、平均维修时间、缓存数量配置、维修工人数量、故障发现模式和中断作业处理策略是影响具有随机机器故障的制造过程性能的主要因素。

改善三维波动方程叠前深度偏移处理效果的方法研究

3D wave equation prestack depth migration is the effective tool for obtaining the exact imaging result of complex geology structures. It's a part of the 3D seismic data processing. 3D seismic data processing belongs to high dimension signal processing, and there are some difficult problems to do with. They are: How to process high dimension operators? How to improve the focusing? and how to construct the deconvolution operator? The realization of 3D wave equation prestack depth migration, not only realized the leap from poststack to prestack, but also provided the important means to solve the difficult problems in high dimension signal processing. In this thesis, I do a series research especially for the solve of the difficult problems around the 3D wave equation prestack depth migration and using it as a mean. So this thesis service for the realization of 3D wave equation prestack depth migration for one side and improve the migration effect for another side. This thesis expatiates in five departs. Summarizes the main contents as the follows: In the first part, I have completed the projection from 3D data point area to low dimension are using de big matrix transfer and trace rearrangement, and realized the liner processing of high dimension signal. Firstly, I present the mathematics expression of 3D seismic data and the mean according to physics, present the basic ideal of big matrix transfer and describe the realization of five transfer models for example. Secondly, I present the basic ideal and rules for the rearrange and parallel calculate of 3D traces, and give a example. In the conventional DMO focusing method, I recall the history of DM0 process firstly, give the fundamental of DMO process and derive the equation of DMO process and it's impulse response. I also prove the equivalence between DMO and prestack time migration, from the kinematic character of DMO. And derive the relationship between DMO base on wave equation and prestack time migration. Finally, I give the example of DMO process flow and synthetic data of theoretical models. In the wave equation prestak depth migration, I firstly recall the history of migration from time to depth, from poststack to prestack and from 2D to 3D. And conclude the main migration methods, point out their merit and shortcoming. Finally, I obtain the common image point sets using the decomposed migration program code.In the residual moveout, I firstly describe the Viterbi algorithm based on Markov process and compound decision theory and how to solve the shortest path problem using Viterbi algorithm. And based on this ideal, I realized the residual moveout of post 3D wave equation prestack depth migration. Finally, I give the example of residual moveout of real 3D seismic data. In the migration Green function, I firstly give the concept of migration Green function and the 2D Green function migration equation for the approximate of far field. Secondly, I prove the equivalence of wave equation depth extrapolation algorithms. And then I derive the equation of Green function migration. Finally, I present the response and migration result of Green function for point resource, analyze the effect of migration aperture to prestack migration result. This research is benefit for people to realize clearly the effect of migration aperture to migration result, and study on the Green function deconvolution to improve the focusing effect of migration.

Projeto de uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico pela via supercrítica

A concretização deste estágio na INCBIO teve como principal objetivo o projeto e dimensionamento de uma unidade de produção de biodiesel por transesterificação nãocatalítica num reator ultrassónico com condições supercríticas de pressão e temperatura. Com vista à concretização do trabalho, iniciou-se a realização do estudo do estado da arte relativo à produção de biodiesel, com particular enfoque na produção de biodiesel por via catalítica e por via supercrítica e na produção de biodiesel com uso de tecnologia ultrassónica. Conclui-se que nenhum estudo contempla a combinação simultânea da produção de biodiesel por via supercrítica através da tecnologia ultrassónica. Este estudo do estado da arte permitiu ainda definir as condições de temperatura, pressão e rácio mássico (250 °C, 95 bar e 1:1 respetivamente) a considerar no projeto da unidade de produção de biodiesel deste trabalho. Com base no estudo do estado da arte efetuado e com base nas características da matéria procedeu-se à definição do processo de produção de biodiesel. Para a definição do processo começou-se por elaborar o diagrama de blocos do processo (BFD) e o diagrama de fluxo do processo (PFD). Com base nos diagramas e na composição da matéria-prima, procedeu-se à quantificação dos reagentes (metanol) com base na estequiometria das reações envolvidas e ao cálculo do balanço de massa. O balanço de massa foi calculado com base na estequiometria das reações envolvidas e foi também calculado através do software de simulação ASPEN PLUS. Após o cálculo do balanço de massa elaborou-se o diagrama de tubulação e instrumentação (P&ID), que contém todos os equipamentos, válvulas, instrumentação e tubagens existentes na unidade. Após a definição do processo e cálculo do balanço de massa procedeu-se ao dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico dos tanques, tubagem, bombas, permutador de calor, reator ultrassónico, válvulas de controlo e instrumentação de acordo com as normas ASME. Nesta fase do trabalho foram consultados diversos fornecedores possíveis para a compra de todo o material necessário. O dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico efetuados permitiram, entre outras informações relevantes, obter as dimensões necessárias à construção do layout e à elaboração do desenho 3D. Com os resultados obtidos e desenhos elaborados, é possível avançar com a construção da unidade, pelo que pode-se inferir que o objetivo de projetar uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas foi alcançado. Por fim, efetuou-se uma análise económica detalhada que possibilita a comparação de uma unidade de produção de biodiesel por via catalítica (unidade de produção da INCBIO) com a unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas (unidade projetada neste trabalho). Por questões de confidencialidade, não foram revelados maior parte dos resultados da análise económica efetuada. No entanto, conclui-se que os custos de construção da unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas são mais baixos cerca de 35 a 40%, quando comparados com os custos de construção da unidade de produção de biodiesel por via catalítica, evidenciando assim que a combinação em simultâneo das condições supercríticas com a tecnologia ultrassónica possibilita a diminuição dos custos de produção.

Gestion adaptative des ressources dans les réseaux maillés sans fil à multiples-radios multiples-canaux

Depuis quelques années, la recherche dans le domaine des réseaux maillés sans fil ("Wireless Mesh Network (WMN)" en anglais) suscite un grand intérêt auprès de la communauté des chercheurs en télécommunications. Ceci est dû aux nombreux avantages que la technologie WMN offre, telles que l'installation facile et peu coûteuse, la connectivité fiable et l'interopérabilité flexible avec d'autres réseaux existants (réseaux Wi-Fi, réseaux WiMax, réseaux cellulaires, réseaux de capteurs, etc.). Cependant, plusieurs problèmes restent encore à résoudre comme le passage à l'échelle, la sécurité, la qualité de service (QdS), la gestion des ressources, etc. Ces problèmes persistent pour les WMNs, d'autant plus que le nombre des utilisateurs va en se multipliant. Il faut donc penser à améliorer les protocoles existants ou à en concevoir de nouveaux. L'objectif de notre recherche est de résoudre certaines des limitations rencontrées à l'heure actuelle dans les WMNs et d'améliorer la QdS des applications multimédia temps-réel (par exemple, la voix). Le travail de recherche de cette thèse sera divisé essentiellement en trois principaux volets: le contrôle d‟admission du trafic, la différentiation du trafic et la réaffectation adaptative des canaux lors de la présence du trafic en relève ("handoff" en anglais). Dans le premier volet, nous proposons un mécanisme distribué de contrôle d'admission se basant sur le concept des cliques (une clique correspond à un sous-ensemble de liens logiques qui interfèrent les uns avec les autres) dans un réseau à multiples-sauts, multiples-radios et multiples-canaux, appelé RCAC. Nous proposons en particulier un modèle analytique qui calcule le ratio approprié d'admission du trafic et qui garantit une probabilité de perte de paquets dans le réseau n'excédant pas un seuil prédéfini. Le mécanisme RCAC permet d‟assurer la QdS requise pour les flux entrants, sans dégrader la QdS des flux existants. Il permet aussi d‟assurer la QdS en termes de longueur du délai de bout en bout pour les divers flux. Le deuxième volet traite de la différentiation de services dans le protocole IEEE 802.11s afin de permettre une meilleure QdS, notamment pour les applications avec des contraintes temporelles (par exemple, voix, visioconférence). À cet égard, nous proposons un mécanisme d'ajustement de tranches de temps ("time-slots"), selon la classe de service, ED-MDA (Enhanced Differentiated-Mesh Deterministic Access), combiné à un algorithme efficace de contrôle d'admission EAC (Efficient Admission Control), afin de permettre une utilisation élevée et efficace des ressources. Le mécanisme EAC prend en compte le trafic en relève et lui attribue une priorité supérieure par rapport au nouveau trafic pour minimiser les interruptions de communications en cours. Dans le troisième volet, nous nous intéressons à minimiser le surcoût et le délai de re-routage des utilisateurs mobiles et/ou des applications multimédia en réaffectant les canaux dans les WMNs à Multiples-Radios (MR-WMNs). En premier lieu, nous proposons un modèle d'optimisation qui maximise le débit, améliore l'équité entre utilisateurs et minimise le surcoût dû à la relève des appels. Ce modèle a été résolu par le logiciel CPLEX pour un nombre limité de noeuds. En second lieu, nous élaborons des heuristiques/méta-heuristiques centralisées pour permettre de résoudre ce modèle pour des réseaux de taille réelle. Finalement, nous proposons un algorithme pour réaffecter en temps-réel et de façon prudente les canaux aux interfaces. Cet algorithme a pour objectif de minimiser le surcoût et le délai du re-routage spécialement du trafic dynamique généré par les appels en relève. Ensuite, ce mécanisme est amélioré en prenant en compte l‟équilibrage de la charge entre cliques.

Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

Análisis de los procesos de calidad : un enfoque hacia el cliente “Falcon Freight"

En este trabajo de grado podrá encontrar el desarrollo logístico en el mundo y en Colombia, permitiendo mostrar el análisis de gestión de la Empresa Falcon Freight a través del análisis por medio de diferentes herramientas como Espina de Pescado que se refiere a la calidad total planteada por Ishikawa, Graficas de Pareto, Diagramas de flujo de procesos y de manera cualitativa el método de las 5 W’s y 2 H’s. Mostrando las diferentes actividades que se llevan a cabo en la compañía y que reflejan las principales dificultades en sus procesos permitiendo dar recomendaciones como posibles soluciones a los resultados obtenidos.

A Cost Model for the Effect of Setup Time Reduction in Stainless Steel Strip Production

Setup time reduction facilitate the flexibility needed for just-in-time production. An integrated steel mill with meltshop, continuous caster and hot rolling mill is often operated as decoupled processes. Setup time reduction provides the flexibility needed to reduce buffering, shorten lead times and create an integrated process flow. The interdependency of setup times, process flexibility and integration were analysed through system dynamics simulation. The results showed significant reductions of energy consumption and tied capital. It was concluded that setup time reduction in the hot strip mill can aid process integration and hence improve production economy while reducing environmental impact.