Research and development of III-V semiconductor surfaces for improved device interfaces

This thesis is devoted to understanding and improving technologically important III-V compound semiconductor (e.g. GaAs, InAs, and InSb) surfaces and interfaces for devices. The surfaces and interfaces of crystalline III-V materials have a crucial role in the operation of field-effect-transistors (FET) and highefficiency solar-cells, for instance. However, the surfaces are also the most defective part of the semiconductor material and it is essential to decrease the amount of harmful surface or interface defects for the next-generation III-V semiconductor device applications. Any improvement in the crystal ordering at the semiconductor surface reduces the amount of defects and increases the material homogeneity. This is becoming more and more important when the semiconductor device structures decrease to atomic-scale dimensions. Toward that target, the effects of different adsorbates (i.e., Sn, In, and O) on the III-V surface structures and properties have been investigated in this work. Furthermore, novel thin-films have been synthesized, which show beneficial properties regarding the passivation of the reactive III-V surfaces. The work comprises ultra-high-vacuum (UHV) environment for the controlled fabrication of atomically ordered III-V(100) surfaces. The surface sensitive experimental methods [low energy electron diffraction (LEED), scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/STS), and synchrotron radiation photoelectron spectroscopy (SRPES)] and computational density-functionaltheory (DFT) calculations are utilized for elucidating the atomic and electronic properties of the crucial III-V surfaces. The basic research results are also transferred to actual device tests by fabricating metal-oxide-semiconductor capacitors and utilizing the interface sensitive measurement techniques [capacitance voltage (CV) profiling, and photoluminescence (PL) spectroscopy] for the characterization. This part of the thesis includes the instrumentation of home-made UHV-compatible atomic-layer-deposition (ALD) reactor for growing good quality insulator layers. The results of this thesis elucidate the atomic structures of technologically promising Sn- and In-stabilized III-V compound semiconductor surfaces. It is shown that the Sn adsorbate induces an atomic structure with (1×2)/(1×4) surface symmetry which is characterized by Sn-group III dimers. Furthermore, the stability of peculiar ζa structure is demonstrated for the GaAs(100)-In surface. The beneficial effects of these surface structures regarding the crucial III-V oxide interface are demonstrated. Namely, it is found that it is possible to passivate the III-V surface by a careful atomic-scale engineering of the III-V surface prior to the gate-dielectric deposition. The thin (1×2)/(1×4)-Sn layer is found to catalyze the removal of harmful amorphous III-V oxides. Also, novel crystalline III-V-oxide structures are synthesized and it is shown that these structures improve the device characteristics. The finding of crystalline oxide structures is exploited by solving the atomic structure of InSb(100)(1×2) and elucidating the electronic structure of oxidized InSb(100) for the first time.

Kotiseudun ympäristö Lapuanjokivarressa : Opetuspaketti kouluille

Kotiseudun ympäristö Lapuanjokivarressa -opetuspaketti kouluille on laadittu alun perin Euroopan Unionin aluekehitysrahaston tukemien Kuortaneenjärvi-hankkeiden (2003–2005) ja Lapuanjoen yläosan kehittämishankkeen (2002–2004) yhteistyönä. Paketin kokosi Susanna Alakarhu ja se julkaistiin vuonna 2004. Opetuspaketti päivitettiin osana EU:n Life+ 2009 -osarahoitteista Välineitä rehevöitymisen arviointiin ja hallintaan – GisBloom -hanketta (2010–2013). Hanke sai Lapuanjoen pilottialueen osalta rahoitusta myös Lapuanjokirahastosta. Päivitystyön tarkoitus oli saattaa opetuspaketti uudelleen Lapuanjoen vesistöalueen koulujen saataville ja käyttöön. Päivitystyössä hyödynnettiin myös Härmänmaan kouluille suunnattua Kotiseudulla Härmänmaalla -ympäristökasvatuspakettia (Susanna Alakarhu 2002), joka on tehty osana Lapuanjoen lakeuden ympäristön kehittämishanketta (2001–2003). Opetuspaketti on suunniteltu etenkin peruskoulun opettajien käyttöön ja se sisältää perustietoa Lapuanjoen vesistöalueen luonnosta ja ympäristöstä ja niissä tapahtuneista muutoksista, painopisteenä vesi- ja maaseutuluonto. Valtakunnalliseen opetusmateriaaliin sisältyvät yleiset ympäristöteemat on jätetty paketista pois. Päivitetty opetuspaketti on pääosin Susanna Alakarhun alkuperäistä tekstiä, mutta siihen on tehty myös joitakin muutoksia. Opetuspakettiin on tuotu mukaan kokonaan uutena aiheena happamat sulfaattimaat (kappale 3.4., kirjoittanut Merja Mäensivu).

Pelastushelikopterin sisäiset johtamisrakenteet

Päivystävän pelastushelikopterin miehistö koostuu ilma-aluksen päälliköstä, perämiehestä, pintapelastajasta sekä lentomekaanikosta. Ilma-aluksen päälliköllä on tehtäviä suoritettaessa vastuu niin helikopterin kunnosta kuin myös muista miehistön jäsenistä. Päällikön johtajatoimintaansa hankaloittaa vaihtelevat miehistön jäsenet sekä muuttuva toimintaympäristö. Tutkin työssäni esitettyjä johtamiseen liittyviä ongelmakohtia suurelta osin Herseyn & Blanchardin aikanaan luoman tilannejohtamisen mallin kautta. Heidän mallinsa mukaan päällikkö johtaa ryhmänsä jäseniä jatkuvasti muuttuvalla otteella, tällaisessa muutoksen kentässä toimii myös pelastushelikopterin päällikkö. Päälliköllä on eri kehitysvaiheessa olevia miehistön jäseniä. Päällikkö miettii, kuinka hän pystyy kaikista tehokkainten toimimaan miehistönsä keskellä ja juuri tähän tilannejohtamisen malli antaa eri johtaja-asemassa oleville henkilöille toimintamalleja. Laatimani työ on induktiivinen tutkimus, jonka avulla hankitaan ymmärrystä tietynlaisesta ilmiöstä. Tutkielmani päätutkimusmenetelmänä oli haastattelujen pitäminen, koska valmista aineistoa miehistön kokemuksista johtamisesta helikopterissa ei ollut olemassa. Haastattelut pidettiin Helsingin vartiolentueessa työskenteleville helikopterimiehistön jäsenille. Tuloksilla etsittiin vastauksia siihen, että toteutuuko ilma-aluksen päällikön johtamisessa tilannejohtamisen kaltaisia ratkaisuja. Pelastushelikopterin päällikön johtamistoiminta miehistön keskellä ei kuitenkaan ole autoritääristä käskyjen antamista ja näiden annettujen ohjeiden suorittamisen valvomista. Vaan asioista ennemmin sovitaan yhdessä ja keskustellaan mahdollisista vaihtoehtoisista toimintatavoista koko miehistön voimin, jos tilanne ja aika vain tämän sallii. Miehistö haluaa päällikkönsä jakavan tilannetietoutta aktiivisesti ja työskennellä rennossa työilmapiirissä.

Kaakkois-Suomen rajavartioston rikostorjuntayksikön organisaatiomuutos ja muutoksen johtaminen

Rajavartiolaitoksen toimenkuvaan merkittävästi vaikuttava lainsäädännöllinen uudistus astui voimaan vuoden 2005 aikana, jonka seurauksesta tehtäväkenttä rikostorjunnan osalta laajeni. Lisääntyvä rajanylitysliikenne ja globaali kehitys edellyttävät, että toimintaympäristön asettamiin haasteisiin voidaan vastata entistäkin tehokkaammin. Kaakkois-Suomen rajavartioston rikostorjuntayksikkö on keskeisessä asemassa paljastaessa ja tutkiessa rikollista toimintaa Suomen ja Venäjän vastaisella rajaosuudella rajavartioston vastuualueella. Lisäksi yhteistoiminta poliisin ja tullin kanssa on suuressa roolissa mahdollisimman aktiivisen ja monipuolisen rikostorjunnan työtehtävien suorittamisessa. Lainsäädännön uudistuminen edellyttää Kaakkois-Suomen rajavartioston rikostorjuntayksikön organisaation uudelleenjärjestymistä. Säädetyt tehtävät tulisi suorittaa entistäkin tehokkaammin, jota nykyistä edeltävä organisaatiomalli ei mahdollistanut. Täten ainoaksi vaihtoehdoksi jäi muuttaa yksikön kokoonpanoa konkreettisesti suunnittelemalla tehtävät realistisemmiksi ja sijoittamalla henkilöstö käyttökelvollisemmin toimialueelle. Tutkielman päätutkimuskysymyksen avulla on haluttu selvittää, millä tavoin organisaatiomuutos on vaikuttanut Kaakkois-Suomen rajavartioston rikostorjuntayksikön johtamiseen. Työn rajaukseen ja päätutkimuskysymyksen tueksi on laadittu alatutkimuskysymyksiä, joiden avulla on haettu syvempää analyysiä organisaatiomuutoksen vaikuttamisesta yksikön päällikön rooliin ja yksikköön kohdistuneista haittatekijöistä. Tutkimuksen tekemiseen on käytetty useita eri kirjallisia lähteitä organisaatiomuutokseen ja muutosjohtamiseen liittyen. Suoritettujen asiantuntijahaastatteluiden avulla on löydetty käytännön vastauksia asetettuihin tutkimuskysymyksiin. Keskeisimpinä tuloksina voidaan todeta, ettei organisaatiomuutos ole koskaan yksinkertainen ilmiö vaan laajamittainen projekti, joka vaatii toteutuakseen aikaa ja ammattitaidollista otetta. Useiden eri työyksikössä ja sen ulkopuolella tapahtuvien muuttujien huomioiminen on oleellisen tärkeää muutosprosessissa onnistuessa. Muutosjohtajan rooli on keskeinen käsitellessä organisaatiomuutosta: vastuu ennen kaikkiaan alaisten hyvinvoinnista korostuu, eikä sitä voi missään tapauksessa sulkea muutosprosessin ulkopuolelle.

Hävittäjän soveltuvuus NTISR-toimintaan kriisinhallintatehtävässä

Ilmatiedustelun merkitys on kasvanut huimasti kriisinhallintaoperaatioissa. Määränsä puolesta tiedustelukalusto ei kuitenkaan riitä lisääntyneisiin tiedustelupyyntöihin. Yhtenä ratkaisuna kysynnän ja tarjonnan epätasapainoon on kokeiltu tavanomaisesta poikkeavan kaluston käyttöä tiedustelutehtäviin. Ilma-aluksen sensoreita on käytetty ensimmäistä kertaa poikkeavalla tavalla tilannekuvan luomiseen Irakin sodassa 2003. Tavanomaisesta poikkeavasta tiedustelusta (NTISR) ei ole säädetty doktriinia ja sille löytyy monta toisistaan poikkeavaa määritelmää. Tutkimuksen ongelmana on, että käsite on epäselkeä ja aihe liitetään usein muiden käsitteiden alle (lähitulituki ja tavanomainen ilmatiedustelu). Lisäksi yksittäiset lähteet eivät yksinään kerro riittävän selkeästi, mitä NTISR tarkoittaa. Tutkimuksen tavoitteena on kartoittaa, mitä NTISR-käsite tarkoittaa, miten käsitettä on hyödynnetty ilma-aluksissa ja mikä on hävittäjän soveltuvuus kyseiseen toimintaan. Työssä on käytetty tutkimusmenetelmänä laadullista käsiteanalyysia. Menetelmällä määritetään tutkimuksen käsitteen kriittiset ominaispiirteet ja verrataan niitä sen lähikäsitteisiin. Aineistonhankintamenetelmä perustuu internetistä etsittyihin valmiisiin ja tuotettuihin dokumentteihin. Tutkimus käsittelee pääosin Yhdysvaltojen asevoimia, koska muista maista lähdeaineistoa löytyy aiheesta vähän. Tutkimuksen keskeisin tulos on, että NTISR on tiedustelutoimintaa, jossa tavanomaisesta poikkeavalla kalustolla kootaan tietoa taistelukentästä suunnitellusti, tilapäisesti tai kokeilemalla. NTISR-käsite jakautuu kolmeen osaan, jotka ovat: NTISR, armed overwatch ja armed surveillance. NTISR-termi tarkoittaa tavanomaisesta poikkeavan kaluston käyttöä strategisen ja operatiivisen tason tiedusteluun. Armed overwatch ja armed surveillance ovat taktisen tason tiedustelutehtäviä. Armed overwatch ja surveillance -tehtävät esiintyvät usein lähitulitukitehtävien kanssa. Tavanomaisesta poikkeavaan tiedusteluun käytetään taktisia aluksia. Tavanomaisesta poikkeava tiedustelu tapahtuu usein armed overwatch ja surveillance -tehtävän muodossa. Maalinosoitukseen ja tiedusteluun tarkoitetun sensorin lisäksi hävittäjästä on löydyttävä datalinkkijärjestelmä. Kirjoittajan johtopäätökset ovat, että erityyppiset ilma-alukset kykenevät suorittamaan tavanomaisesta poikkeavia tiedustelutehtäviä, mikäli ne on varustettu oikeilla järjestelmillä. Tästä johtuen NTISR-toimintakyvyn kannalta sensorin suorituskyky on ilma-aluksen suorituskykyä kriittisempi. Hävittäjän soveltuvuuteen vaikuttavat enemmän sensorijärjestelmien riittävä suorituskyky kuin itse koneen ominaisuudet. Hävittäjä siis soveltuu NTISR-toimintaan, mikäli se ei hankaloita muun tehtävän suorittamista.

Kestävä kehitys ja yritysvastuu – yritysvastuun raportointi suomalaisissa pörssiyrityksissä

Yritysvastuun ja kestävän kehityksen merkitys yritystoiminnassa kasvaa jatkuvasti tuoden mukanaan myös uusia vaatimuksia yrityksen toiminnalle ja raportoinnille. Tämän tutkimuksen tavoitteena on antaa kokonaiskuva yritysvastuun raportoinnista suurissa suomalaisessa pörssiyhtiössä. Tutkimuksessa selvitetään myös GRI:n merkitystä raportoinnissa ja sen taloudellisten indikaattoreiden hyödyntämistä. Tutkimuksessa analysoidaan tarkemmin yritysvastuun taloudellista ulottuvuutta, mittareita ja tavoitteita ja tarkastellaan, onko niissä havaittavissa toimialakohtaisia eroja. Tutkimus on kvalitatiivinen, mutta siinä on hyödynnetty myös määrällistä analyysiä. Tutkimuksen empiirinen aineisto koostuu 26 suuren suomalaisen pörssiyhtiön vuoden 2010 yritysvastuuraporteista ja vuosikertomuksista. Suurin osa kohdeyrityksistä raportoi yritysvastuusta, mutta raportoinnin laajuudessa on eroja. Yritykset julkaisevat toteumatietoja laajemmin kuin tavoitteita. Tavoitepoikkeamien analysointi on vielä vähäistä. Rahoitustoimiala raportoi yritysvastuusta muita toimialoja vähemmän. Kaksi kolmasosaa tutkimuksen kohdeyrityksistä ilmoitti soveltavansa GRI:n mukaista raportointioh-jeistoa. Yritysten väliset erot raportointiohjeiston soveltamisen välillä ovat suuret. Merkittäviä toimialakohtaisia eroja yritysvastuun tai taloudellisen vastuun raportoinnissa ei ole.

Viherlannoitusopas

Tässä oppaassa käsitellään mahdollisuuksia käyttää viherlannoitusnurmea maan kasvukunnon parantamiseen. Viherlannoitusnurmi on hyvä vaihtoehto saada nurmea viljelykiertoon myös tiloilla, jotka eivät muuten viljele nurmea. Nurmen perustamiseen, hoitoon ja lopettamiseen liittyviä asioita havainnollistetaan esimerkeillä. Lisäksi käydään läpi talouslaskelmia, jotka kertovat viherlannoitusnurmen tuotto- ja kustannuseroista verrattuna saman kasvilajin jatkuvaan viljelyyn eli monokulttuuriin. Tämä opas on osa TEHO Plus -hankkeen tuottamaa materiaalia viljelijöiden ja neuvojien käyttöön, mikä täydentää hankkeen laatimaa Maatilan ympäristökäsikirjaa.

Kestävä liiketoiminta kansainvälisessä sopimusvalmistuksessa: Case Nike

Tässä kandidaatintyössä esitellään kestävään kehitykseen, yritysten sosiaaliseen vastuuseen sekä sopimusvalmistukseen liittyvää teoriaa ja sovelletaan sitä tämän jälkeen case -yritys Niken toiminnan tutkimiseen ja arviointiin. Työn tavoitteena on muodostaa selkeä kuva Niken toiminnasta yritysvastuullisuuden sekä kestävän kehityksen hyväksi ja esitellä aihealueeseen liittyvä teoria sekä käsitteet. Työn avulla pyritään tekemään myös jonkinasteisia yleistyksiä suuryritysten vaikutuksista kohdealueisiin sopimusvalmistuksen yhteydessä. Työ on toteutettu osittain kirjallisuuskatsauksena ja osittain tapaustutkimuksena hyödyntäen pääasiallisesti elektronista tiedonhakua. Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että Niken tämänhetkinen tilanne yritysvastuullisuuden saralla on erinomainen ja se on kestävän kehityksen alalla edelläkävijä. Nike on säilyttänyt toiminnassaan ja koko tuotantoketjussaan kestävät periaatteet sopimusvalmistuksen tuomista laajoista verkostoista ja sidosryhmäsuhteista huolimatta. Yritysten sosiaalinen vastuu sekä sopimusvalmistus ovat tuoneet Niken brändille laajamittaista arvostusta ja tätä kautta välillisesti taloudellista menestystä. Uhratuista resursseista huolimatta Nike pärjää tällä hetkellä taloudellisesti paremmin, kuin ennen vastuullisuuden sekä kestävien toimintamallien laajempaa implementaatiota. Myös tulevaisuus näyttää Niken kohdalla valoisalta.

Monivaikutteisten kosteikkojen yleissuunnitelma : Porvoonjoki

Kosteikkojen tiedetään parantavan maatalouden vesiensuojelua, lisäävän maatalousympäristön luonnon monimuotoisuutta ja luovan elinympäristöjä lukuisille eliölajeille. Kosteikot elävöittävät maaseutumaisemaa ja voivat toimia virkistysalueina. Tässä yleissuunnitelmassa on keskitytty Porvoonjoen valuma-alueen monivaikutteisten kosteikkojen kartoittamiseen sekä ohjaamaan kohteiden toteutusta vesiensuojelullisesti tärkeimpiin kohteisiin. Noin 800 km2 laajuinen yleissuunnittelualue käsittää osia Lahden, Orimattilan, Hollolan, Nastolan ja Kärkölän kunnista. Yleissuunnitelmaa voidaan käyttää pohjana tarkemmille hoito- ja perustamissuunnitelmille, joita laaditaan haettaessa maatalouden ympäristötukia tai perustettaessa kohteita yhteistyössä jonkin muun vesiensuojelun toimijan kanssa. Yleissuunnitelma ei kata kaikkia laajan suunnittelualueen mahdollisia kosteikkokohteita, mutta suunnitelma esittelee erityyppisiä kohteita, joita voidaan kehittää kosteikoiksi. Yleissuunnitelman avulla pyritään lisäämään maanomistajien kiinnostusta ja tietoutta kosteikkoja kohtaan sekä innostamaan maanomistajia toteuttamaan kosteikkoja maillaan. Suunnitelmalla pyritään antamaan ehdotuksia maatalousympäristön hoitoon ja ympäristöstä huolehtimiseen.