Methods to tune the electronic states of self-organized InAs/GaAs quantum dots

After capping InAs islands with a thin enough GaAs layer, growth interruption has been introduced. Ejected energy of self-organized InAs/GaAs quantum dots has been successfully tuned in a controlled manner by changing the thickness of GaAs capping layer and the time of growth interruption and InAs layer thickness. The photoluminescence (PL) spectra showing the shift of the peak position reveals the tuning of the electronic states of the QD system. Enhanced uniformity of Quantum dots is observed judging from the decrease of full width at half maximum of FL. Injection InAs/GaAs quantum dot lasers have been fabricated and performed on various frequencies. (C) 2000 Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Uniformity enhancement of the self-organized InAs quantum dots

Growth interruption was introduced after the deposition of GaAs cap layer, which is thinner than the height of quantum dots. Uniformity of quantum dots has been enhanced because the full-width of half-maximum of photoluminescence decrease from 80 to 27 meV in these samples as the interruption time is increased. Meanwhile, we have observed that the peak position of photoluminescence is a function of interruption time, which can be used to modulate energy level of quantum dots. All of the phenomenon mentioned above can be attributed to the diffusion of In atoms from the tops of InAs islands to the top of GaAs cap layer caused by the difference between the surface energies of InAs and GaAs. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Material transport in self-assembled InAs/GaAs quantum dot ensemble

Introducing the growth interruption between the InAs deposition and subsequent GaAs growth in self-assembled quantum dot (QD) structures, the material transport process in the InAs layers has been investigated by photoluminescence and transmission electron microscopy measurement. InAs material in structures without misfit dislocations transfers from the wetting layer to QDs corresponding to the red-shift of PL peak energy due to interruption. On the other hand, the PL peak shifts to higher energy in the structures with dislocations. In this case, the misfit dislocations would capture the InAs material from the surrounding wetting layer and coherent islands leading to the reduction of the size of these QDs. The variations in the PL intensity and Linewidth are also discussed.

CONTROLLED FORMATION AND CHARACTERISTICS OF INTERFACES IN GAAS/ALGAAS SINGLE QUANTUM-WELLS

The influence of heterostructure quality on transport and optical properties of GaAs/AlGaAs single quantum wells with different qualities was studied. In a conventional sample-A, the transport scattering time and the quantum scattering time are small and close to each other. The interface roughness scattering is a dominant scattering mechanism. From comparison between theory and experiment, interface roughness with fluctuation height 2.5 Angstrom and the lateral size of 50-70 Angstrom were estimated. For samples introducing superlattices instead of AlGaAs layers or by utilizing growth interruption, both the transport and PL measurements showed that interfaces were rather smooth in the samples. The two scattering times are much longer. The interface roughness scattering is relegated to an unimportant position. Results demonstrated that it is important to control the formation of heterostructures in order to improve the interface quality.

PHOTOLUMINESCENCE STUDY OF GAAS/ALGAAS QUANTUM-WELL HETEROSTRUCTURE INTERFACES

Photoluminescence (PL) is used to study the interface properties of GaAs/AlGaAs quantum well (QW) heterostructures prepared by molecular beam epitaxy with growth interruption (GI). The discrete luminescence lines observed for the sample with GI are assigned to the splitting of the heavy-hole exciton associated with heterointerface islands with the lateral size greater than exciton diameter and mean height less than one monolayer, and the spectra have the Gaussian lineshapes. The results strongly support the microroughness model. We also study the temperature dependence of the exciton energies and find that excitons are localized at the interface roughness at low temperature even in the sample with GI. The lateral size of the microroughness of the GI sample is estimated to be less than 5 nm from the exciton localization energy.

Zn-doped InGaAs Base Heterojunction Bipolar Transistors Grown by Low Pressure Metal Organic Chemical Vapor Deposition

High performance InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors(HBTs) have been widely used in high-speed electronic devices and optoelectronic integrated circuits. InP-based HBTs were fabricated by low pressure metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) and wet chemical etching. The sub-collector and collector were grown at 655 ℃ and other layers at 550 ℃. To suppress the Zn out-diffusion in HBT, base layer was grown with a 16-minute growth interruption. Fabricated HBTs with emitter size of 2.5×20 μm~2 showed current gain of 70~90, breakdown voltage(BV_(CE0))>2 V, cut-off frequency(f_T) of 60 GHz and the maximum relaxation frequency(f_(MAX)) of 70 GHz.

New way to enhance the uniformity of self-organized InAs quantum dots

Growth interruption was introduced after the deposition of GaAs cap layer, which is thinner than the mean height of Quantum dots. Uniformity of quantum dots has been enhanced because the full width of half maximum of photoluminescence decrease from 80meV to 27meV in these samples as the interruption time increasing from 0 to 120 second. Meanwhile, we have observed that the peak position of photoluminescence is a function of interruption time. This effect can be used to control the energy level of quantum dots. The phenomena mentioned above can be attributed to the diffusion of In atoms from the top of InAs islands to the top of GaAs cap layer caused by the difference of surface energies between InAs and GaAs.

Methods to tune the electronic states of self-organized InAs/GaAs quantum dots

After capping InAs islands with a thin enough GaAs layer, growth interruption has been introduced. Ejected energy of self-organized InAs/GaAs quantum dots has been successfully tuned in a controlled manner by changing the thickness of GaAs capping layer and the time of growth interruption and InAs layer thickness. The photoluminescence (PL) spectra showing the shift of the peak position reveals the tuning of the electronic states of the QD system. Enhanced uniformity of Quantum dots is observed judging from the decrease of full width at half maximum of FL. Injection InAs/GaAs quantum dot lasers have been fabricated and performed on various frequencies. (C) 2000 Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Material transport in self-assembled InAs/GaAs quantum dot ensemble

Introducing the growth interruption between the InAs deposition and subsequent GaAs growth in self-assembled quantum dot (QD) structures, the material transport process in the InAs layers has been investigated by photoluminescence and transmission electron microscopy measurement. InAs material in structures without misfit dislocations transfers from the wetting layer to QDs corresponding to the red-shift of PL peak energy due to interruption. On the other hand, the PL peak shifts to higher energy in the structures with dislocations. In this case, the misfit dislocations would capture the InAs material from the surrounding wetting layer and coherent islands leading to the reduction of the size of these QDs. The variations in the PL intensity and Linewidth are also discussed.

Morphological and physiological alterations induced by lactofen in soybean leaves are reduced with nitric oxide

O lactofen é um herbicida difeniléter recomendado para controlar plantas daninhas de folhas largas em campos de soja (Glycine max) e seu mecanismo de ação é a inibição da protoporfirinogênio-IX oxidase (Protox), que atua na biossíntese de clorofilas. Essa inibição resulta em um acúmulo de protoporfirina-IX, o que leva à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), causando estresse oxidativo. Conseqüentemente, podem ocorrer manchas, enrugamento e queima das folhas, o que leva à paralisação temporária do crescimento da cultura. Porém, o óxido nítrico (NO) atua como um antioxidante na eliminação direta das ROS. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar, por meio de avaliações fitométricas e bioquímicas, o efeito protetor do NO em plantas de soja tratadas com o herbicida lactofen. Plantas de soja foram pré-tratadas com diferentes doses de Nitroprussiato de Sódio (SNP), substância doadora de NO, e então pulverizadas com 168 g a.i. ha-1 lactofen. O pré-tratamento com SNP foi benéfico, pois o NO reduziu os sintomas de injúria causados pelo lactofen nos folíolos jovens e manteve baixos teores de açúcares solúveis. Porém, o NO proporcionou crescimento mais lento das plantas. Desta forma, posteriores estudos são necessários para elucidar os mecanismos de ação do NO na sinalização do estresse promovido pelo lactofen na cultura da soja.

Strontium isotopic ages from IODP Exp307

Sr isotope stratigraphy provides a new age model for the first complete section drilled through a deep-water coral mound. The 155-m-long section from Challenger Mound in the Porcupine Sea-bight, southwest of Ireland, is on Miocene siliciclastics and consists entirely of sediments bearing well-preserved cold-water coral Lophelia pertusa. The 87Sr/86Sr values of 28 coral specimens from the mound show an upward-increasing trend, correspond to ages from 2.6 to 0.5 Ma, and identify a significant hiatus from ca. 1.7 to 1.0 Ma at 23.6 m below seafloor. The age of the basal mound sediments coincides with the intensification of Northern Hemisphere glaciations that set up the modern stratification of the northeast Atlantic and enabled coral growth. Mound growth persisted throughout glacial-interglacial fluctuations, reached a maximum rate (24 cm/k.y.) ca. 2.0 Ma, and ceased at 1.7 Ma. Unlike other buried mounds in Porcupine Seabight, Challenger Mound was only partly covered during its growth interruption, and growth restarted ca. 1.0 Ma.

Comprendre et maîtriser le passage de type I à type II de puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur substrat de GaSb

Les antimoniures sont des semi-conducteurs III-V prometteurs pour le développement de dispositifs optoélectroniques puisqu'ils ont une grande mobilité d'électrons, une large gamme spectrale d'émission ou de détection et offrent la possibilité de former des hétérostructures confinées dont la recombinaison est de type I, II ou III. Bien qu'il existe plusieurs publications sur la fabrication de dispositifs utilisant un alliage d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) qui émet ou détecte à une certaine longueur d'onde, les détails, à savoir comment sont déterminés les compositions et surtout les alignements de bande, sont rarement explicites. Très peu d'études fondamentales sur l'incorporation d'indium et d'arsenic sous forme de tétramères lors de l'épitaxie par jets moléculaires existent, et les méthodes afin de déterminer l'alignement des bandes des binaires qui composent ces alliages donnent des résultats variables. Un modèle a été construit et a permis de prédire l'alignement des bandes énergétiques des alliages d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) avec celles du GaSb pour l'ensemble des compositions possibles. Ce modèle tient compte des effets thermiques, des contraintes élastiques et peut aussi inclure le confinement pour des puits quantiques. De cette manière, il est possible de prédire la transition de type de recombinaison en fonction de la composition. Il est aussi montré que l'indium ségrègue en surface lors de la croissance par épitaxie par jets moléculaires d'In(x)Ga(1-x)Sb sur GaSb, ce qui avait déjà été observé pour ce type de matériau. Il est possible d'éliminer le gradient de composition à cette interface en mouillant la surface d'indium avant la croissance de l'alliage. L'épaisseur d'indium en surface dépend de la température et peut être évaluée par un modèle simple simulant la ségrégation. Dans le cas d'un puits quantique, il y aura une seconde interface GaSb sur In(x)Ga(1-x)Sb où l'indium de surface ira s'incorporer. La croissance de quelques monocouches de GaSb à basse température immédiatement après la croissance de l'alliage permet d'incorporer rapidement ces atomes d'indium et de garder la seconde interface abrupte. Lorsque la composition d'indium ne change plus dans la couche, cette composition correspond au rapport de flux d'atomes d'indium sur celui des éléments III. L'arsenic, dont la source fournit principalement des tétramères, ne s'incorpore pas de la même manière. Les tétramères occupent deux sites en surface et doivent interagir par paire afin de créer des dimères d'arsenic. Ces derniers pourront alors être incorporés dans l'alliage. Un modèle de cinétique de surface a été élaboré afin de rendre compte de la diminution d'incorporation d'arsenic en augmentant le rapport V/III pour une composition nominale d'arsenic fixe dans l'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y). Ce résultat s'explique par le fait que les réactions de deuxième ordre dans la décomposition des tétramères d'arsenic ralentissent considérablement la réaction d'incorporation et permettent à l'antimoine d'occuper majoritairement la surface. Cette observation montre qu'il est préférable d'utiliser une source de dimères d'arsenic, plutôt que de tétramères, afin de mieux contrôler la composition d'arsenic dans la couche. Des puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur GaSb ont été fabriqués et caractérisés optiquement afin d'observer le passage de recombinaison de type I à type II. Cependant, celui-ci n'a pas pu être observé puisque les spectres étaient dominés par un niveau énergétique dans le GaSb dont la source n'a pu être identifiée. Un problème dans la source de gallium pourrait être à l'origine de ce défaut et la résolution de ce problème est essentielle à la continuité de ces travaux.

Comprendre et maîtriser le passage de type I à type II de puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur substrat de GaSb

Les antimoniures sont des semi-conducteurs III-V prometteurs pour le développement de dispositifs optoélectroniques puisqu'ils ont une grande mobilité d'électrons, une large gamme spectrale d'émission ou de détection et offrent la possibilité de former des hétérostructures confinées dont la recombinaison est de type I, II ou III. Bien qu'il existe plusieurs publications sur la fabrication de dispositifs utilisant un alliage d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) qui émet ou détecte à une certaine longueur d'onde, les détails, à savoir comment sont déterminés les compositions et surtout les alignements de bande, sont rarement explicites. Très peu d'études fondamentales sur l'incorporation d'indium et d'arsenic sous forme de tétramères lors de l'épitaxie par jets moléculaires existent, et les méthodes afin de déterminer l'alignement des bandes des binaires qui composent ces alliages donnent des résultats variables. Un modèle a été construit et a permis de prédire l'alignement des bandes énergétiques des alliages d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) avec celles du GaSb pour l'ensemble des compositions possibles. Ce modèle tient compte des effets thermiques, des contraintes élastiques et peut aussi inclure le confinement pour des puits quantiques. De cette manière, il est possible de prédire la transition de type de recombinaison en fonction de la composition. Il est aussi montré que l'indium ségrègue en surface lors de la croissance par épitaxie par jets moléculaires d'In(x)Ga(1-x)Sb sur GaSb, ce qui avait déjà été observé pour ce type de matériau. Il est possible d'éliminer le gradient de composition à cette interface en mouillant la surface d'indium avant la croissance de l'alliage. L'épaisseur d'indium en surface dépend de la température et peut être évaluée par un modèle simple simulant la ségrégation. Dans le cas d'un puits quantique, il y aura une seconde interface GaSb sur In(x)Ga(1-x)Sb où l'indium de surface ira s'incorporer. La croissance de quelques monocouches de GaSb à basse température immédiatement après la croissance de l'alliage permet d'incorporer rapidement ces atomes d'indium et de garder la seconde interface abrupte. Lorsque la composition d'indium ne change plus dans la couche, cette composition correspond au rapport de flux d'atomes d'indium sur celui des éléments III. L'arsenic, dont la source fournit principalement des tétramères, ne s'incorpore pas de la même manière. Les tétramères occupent deux sites en surface et doivent interagir par paire afin de créer des dimères d'arsenic. Ces derniers pourront alors être incorporés dans l'alliage. Un modèle de cinétique de surface a été élaboré afin de rendre compte de la diminution d'incorporation d'arsenic en augmentant le rapport V/III pour une composition nominale d'arsenic fixe dans l'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y). Ce résultat s'explique par le fait que les réactions de deuxième ordre dans la décomposition des tétramères d'arsenic ralentissent considérablement la réaction d'incorporation et permettent à l'antimoine d'occuper majoritairement la surface. Cette observation montre qu'il est préférable d'utiliser une source de dimères d'arsenic, plutôt que de tétramères, afin de mieux contrôler la composition d'arsenic dans la couche. Des puits quantiques d'In(x)Ga(1-x)As(y)Sb(1-y) sur GaSb ont été fabriqués et caractérisés optiquement afin d'observer le passage de recombinaison de type I à type II. Cependant, celui-ci n'a pas pu être observé puisque les spectres étaient dominés par un niveau énergétique dans le GaSb dont la source n'a pu être identifiée. Un problème dans la source de gallium pourrait être à l'origine de ce défaut et la résolution de ce problème est essentielle à la continuité de ces travaux.

Dark-induced hormone changes coincide with the resumption of light-inhibited shoot growth in Catasetum fimbriatum (Orchidaceae)

Catasetum fimbriatum plants cultivated in the absence of light exhibit continuous shoot growth leading to the formation of nodes and internodes. On the other hand, when these plants are incubated in the presence of light, shoot longitudinal growth is inhibited and pseudobulbs develop just below the shoot apical meristem. These facts provide evidence of a possible influence of light on mitotic cell division in the shoot apex as well as on pseudobulb initiation. The effects of light and dark on the interruption and/or maintenance of shoot apex mitotic activity and the subsequent formation of pseudobulbs in the sub-meristematic regions were investigated by means of histological and hormonal studies. The interruption of shoot apex development occurred around the 150th d of light incubation and seems to have resulted from the establishment of a strong storage sink in the region of the future pseudobulb, in detriment to the continuous activity of the shoot apical meristem. The reduced total cytokinins/IAA ratio in the apex, mainly due to high levels of IAA, could be a key factor in the interruption of cell divisions. Transfer to the dark brings about the resumption of shoot apex development of plants through the re-entrance of cells in the cell cycle which coincides with a significant increase in the total cytokinins/IAA ratio. (C) 2009 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Reduced growth, abnormal kidney structure, and type 2 (AT2) angiotensin receptor-mediated blood pressure regulation in mice lacking both AT1A and AT1B receptors for angiotensin II

The classically recognized functions of the renin–angiotensin system are mediated by type 1 (AT1) angiotensin receptors. Whereas man possesses a single AT1 receptor, there are two AT1 receptor isoforms in rodents (AT1A and AT1B) that are products of separate genes (Agtr1a and Agtr1b). We have generated mice lacking AT1B (Agtr1b −/−) and both AT1A and AT1B receptors (Agtr1a −/−Agtr1b −/−). Agtr1b −/− mice are healthy, without an abnormal phenotype. In contrast, Agtr1a −/−Agtr1b −/− mice have diminished growth, vascular thickening within the kidney, and atrophy of the inner renal medulla. This phenotype is virtually identical to that seen in angiotensinogen-deficient (Agt−/−) and angiotensin-converting enzyme-deficient (Ace −/−) mice that are unable to synthesize angiotensin II. Agtr1a −/−Agtr1b −/− mice have no systemic pressor response to infusions of angiotensin II, but they respond normally to another vasoconstrictor, epinephrine. Blood pressure is reduced substantially in the Agtr1a −/− Agtr1b −/− mice and following administration of an angiotensin converting enzyme inhibitor, their blood pressure increases paradoxically. We suggest that this is a result of interruption of AT2-receptor signaling. In summary, our studies suggest that both AT1 receptors promote somatic growth and maintenance of normal kidney structure. The absence of either of the AT1 receptor isoforms alone can be compensated in varying degrees by the other isoform. These studies reaffirm and extend the importance of AT1 receptors to mediate physiological functions of the renin–angiotensin system.