Demonstration of GaN/InGaN light emitting diodes on (100) beta-Ga2O3 substrates by metalorganic chemical vapour deposition

The growth and fabrication of GaN/InGaN multiple quantum well (MQW) light emitting diodes ( LEDs) on ( 100) beta-Ga2O3 single crystal substrates by metal-organic chemical vapour deposition (MOCVD) technique are reported. x-ray diffraction (XRD) theta-2 theta. scan spectroscopy is carried out on the GaN buffer layer grown on a ( 100) beta-Ga2O3 substrate. The spectrum presents several sharp peaks corresponding to the ( 100) beta-Ga2O3 and ( 004) GaN. High-quality ( 0002) GaN material is obtained. The emission characteristics of the GaN/InGaN MQW LED are measurement. The first green LED on beta-Ga2O3 with vertical current injection is demonstrated.

Anisotropic crystallographic properties, strain, and their effects on band structure of m -plane GaN on LiAlO2 (100)

The m-plane GaN films grown on LiAlO2(100) by metal-organic chemical vapor deposition exhibit anisotropic crystallographic properties. The Williamson-Hall plots point out they are due to the different tilts and lateral correlation lengths of mosaic blocks parallel and perpendicular to GaN[0001] in the growth plane. The symmetric and asymmetric reciprocal space maps reveal the strain of m-plane GaN to be biaxial in-plane compress epsilon(xx)=-0.79% and epsilon(zz)=-0.14% with an out-of-plane dilatation epsilon(yy)=0.38%. This anisotropic strain further separates the energy levels of top valence band at Gamma point. The energy splitting as 37 meV as well as in-plane polarization anisotropy for transitions are found by the polarized photoluminescence spectra at room temperature. (c) 2008 American Institute of Physics.

Characterization of m-plane ZnO thin film on gamma-LiAlO2 (100) substrate by metal-organic chemical vapor deposition

Non-polar (1 (1) over bar 00)m-plane ZnO thin film has been prepared on gamma-LiAlO2 (100)substrate via the low pressure metal organic chemical vapor deposition. Obvious intensity variation of the E-2 mode in the polarized Raman spectra and the absorption edge shift in the polarized optical transmission spectra indicate that the m-plane film exhibits optical anisotropy, which have applications in certain optical devices, such as the UV modulator and polarization-dependent beam switch. From the atomic force microscopy images, highly-oriented uniform-sized grains of rectangular shape were observed. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise multielementar em folhas de Nerium oleander L. usando fluorescência de raios X por dispersão em energia

Desde o início do século XX, a poluição do ar nos grandes centros piorou em consequência processo de industrialização e urbanização, juntamente com o rápido crescimento populacional e do transporte motorizado. Algumas espécies de plantas absorvem os poluentes atmosféricos pelas suas folhas e então, fixa-os em sua matriz, tornando-se assim um biomonitor de poluição nessa área. Assim, a análise foliar dessas espécies de vegetal pode ser usado como monitoramento ambiental. Uma das plantas que tem a habilidade de reter certos elementos químicos do ambiente e pode ser usada como biomonitor é a Nerium oleander L.. Neste estudo utilizou-se folhas de Nerium oleander L. para avaliar os níveis de poluição ambiental em uma sub-região da Região Metropolitana do Rio de Janeiro através da Fluorescência de Raios X (EDXRF). O sistema de EDXRF foi desenvolvido no próprio laboratório e consiste de um sistema portátil de XRF formado por um mini tubo raio X de baixa potência (anodo de Ag e operação em 20 kV/50 μA) e um detector de SiPIN. As amostras de Nerium oleander L. foram coletadas de plantas adultas. As amostras foram coletadas durante as quatros estações do ano (verão, outono, inverno e primavera). Todas as folhas foram coletadas a uma distância superior de 1,5 m em relação ao solo. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e depois da chegada ao laboratório foram colocados sob refrigeração a 5 C. No laboratório, as amostras foram limpas com um pincel com cerdas macias para retirar a poeira. Depois disso, as amostras foram colocadas na estufa a 60 C por 48 h. Em seguida, as amostras foram pulverizadas (44 μm). Depois desse processo, alíquotas de 500 mg de massa foram prensadas a uma pressão de 2.32×108 por cerca de 15 minutos, afim de se obter pastilhas finas com diâmetro de 2,54 cm e densidade superficial de 100 mg/cm2. Foi possível detectar a concentração de 13 elementos: S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb. A partir da concentração de cada elemento foram obtidos os mapas de distribuição elementar da área de estudo para cada estação. A análise da correlação de Pearson mostrou que existe uma correlação significativa entre os elementos Fe, Zn, Ba e Pb, entre os elementos Ca e Sr e entre os elementos Cl, K, Rb. A análise do PCA (Análise por Componentes Principais) mostrou que existem dois fatores principais da emissão de poluição ambiental: emissão por ressuspensão do solo (Cl, K, Ca, Mn, Rb e Sr) e emissões veiculares e industriais (Fe, Zn, Ba e Pb). O estudo da poluição ambiental através da técnica de EDXRF utilizando folhas de Nerium oleander L. como biomonitor se mostrou uma técnica de baixo custo e eficiência substancial na determinação da concentração elementar dos poluentes atmosféricos.

Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

Measurement of residual stresses in ferroelectric Pb(Zr 0.3Ti0.7)O3 thin films by X-ray diffraction

The residual stresses in Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 thin films were measured by the sin2 Ψ method using the normal X-ray incidence. The spacing of different planes (hkl) parallel to the film surface were converted to the spacing of a set of inclined planes (100). The angles between (100) and (hkl) were equivalent to the tilting angles of (100) from the normal of film surface. The residual stresses were extracted from the linear slope of the strain difference between the equivalent inclined direction and normal direction with respect to the sin2 Ψ. The results were in consistency with that derived from the conventional sin2 Ψ method. © 2013 The Japan Society of Applied Physics.

100 Gb/s uncooled DWDM using orthogonal coding for low-cost datacommunication links

We demonstrate a 10 x 10 Gb/s uncooled DWDM system using orthogonal coding on adjacent carriers, assuming the use of a monolithically integrated sources. A power saving of 72% is expected over traditional WDM. © 2014 OSA.

Microstructure and strain analysis of GaN epitaxial films using in-plane grazing incidence x-ray diffraction

This paper investigates the major structural parameters, such as crystal quality and strain state of (001)-oriented GaN thin films grown on sapphire substrates by metalorganic chemical vapour deposition, using an in-plane grazing incidence x-ray diffraction technique. The results are analysed and compared with a complementary out-of-plane x-ray diffraction technique. The twist of the GaN mosaic structure is determined through the direct grazing incidence measurement of (100) reflection which agrees well with the result obtained by extrapolation method. The method for directly determining the in-plane lattice parameters of the GaN layers is also presented. Combined with the biaxial strain model, it derives the lattice parameters corresponding to fully relaxed GaN films. The GaN epilayers show an increasing residual compressive stress with increasing layer thickness when the two dimensional growth stage is established, reaching to a maximum level of -0.89 GPa.

Promoting strain relaxation of Si0.72Ge0.28 film on Si (100) substrate by inserting a low-temperature Ge islands layer in UHVCVD

A flat, fully strain-relaxed Si0.72Ge0.28 thin film was grown on Si (1 0 0) substrate with a combination of thin low-temperature (LT) Ge and LT-Si0.72Ge0.28 buffer layers by ultrahigh vacuum chemical vapor deposition. The strain relaxation ratio in the Si0.72Ge0.28 film was enhanced up to 99% with the assistance of three-dimensional Ge islands and point defects introduced in the layers, which furthermore facilitated an ultra-low threading dislocation density of 5 x 10(4) cm (2) for the top SiGe film. More interestingly, no cross-hatch pattern was observed on the SiGe surface and the surface root-mean-square roughness was less than 2 nm. The temperature for the growth of LT-Ge layer was optimized to be 300 degrees C. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structural, electrical, and optical properties of InAsxSb1-x epitaxial films grown by liquid-phase epitaxy

The InAsxSb1-x films were grown on (100) GaSb substrates by liquid-phase epitaxy, and their structural, electrical, and optical properties were investigated. The high-resolution x-ray diffraction results reveal that the single crystalline InAsxSb1-x films with a midrange composition are epitaxially grown on the GaSb substrates. Temperature dependence of the Hall mobility was theoretically modeled by considering several predominant scattering mechanisms. The results indicate that ionized impurity and dislocation scatterings dominate at low temperatures, while polar optical phonon scattering is important at room temperature (RT). Furthermore, the InAsxSb1-x films with the higher As composition exhibit the better crystalline quality and the higher mobility. The InAs0.35Sb0.65 film exhibits a Hall mobility of 4.62x10(4) cm(2) V-1 s(-1). The cutoff wavelength of photoresponse is extended to about 12 mu m with a maximum responsivity of 0.21 V/W at RT, showing great potential for RT long-wavelength infrared detection. (C) 2008 American Institute of Physics. [DOI: 10.1063/1.2989116]

The influence of low-temperature Ge seed layer on growth of high-quality Ge epilayer on Si(100) by ultrahigh vacuum chemical vapor deposition

High-quality Ge epilayer on Si(1 0 0) substrate with an inserted low-temperature Ge seed layer and a thin Si0.77Ge0.23 layer was grown by ultrahigh vacuum chemical vapor deposition. The epitaxial Ge layer with surface root-mean-square roughness of 0.7 nm and threading dislocation density of 5 x 10(5) cm(-2) was obtained. The influence of low temperature Ge seed layer on the quality of Ge epilayer was investigated. We demonstrated that the relatively higher temperature (350 degrees C) for the growth of Ge seed layer significantly improved the crystal quality and the Hall hole mobility of the Ge epilayer. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Photoemission study of chemisorption and Fermi-level pinning at K/GaAs(100) interface with synchrotron radiation

The adsorption of K on the n-GaAs(I 0 0) surface was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and synchrotron radiation photoemission spectroscopy (SR-PES). The Ga3d and As3d core level was measured for clean and K adsorbed GaAs(I 0 0) surface. The adsorption of K induced chemical reaction between K and As, and the K-As reactant formed when the K coverage theta > I ML. The chemical reaction between K and Ga did not occur, but Ga atoms were exchanged by K atoms. From the data of band bending, the Schottky barrier is 0.70 eV. The Fermi-level pinning was not caused by defect levels. The probable reason is that the dangling bonds of surface Ga atoms were filled by the outer-shell electrons of K atoms, forming a half-filled surface state. The Fermi-level pinning was caused by this half-filled surface state. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Extremely low density InAs quantum dots realized in situ on (100) GaAs

Extremely low density self-assembled InAs quantum dots are grown by a combination technique of in situ annealing for 2 min and pause of substrate rotation during molecular beam epitaxy. The surface morphology and structural characteristics of the quantum dots are scrutinized by atomic force microscopy and photoluminescence spectra. It is found that the quantum dot size and density increase as the InAs deposition amount rises. Quantum dots with a density between 2.5 x 10(7) cm(-2) and 2.2 x 10(8) cm(-2) are 2-5 nm in height and 18-39 nm in diameter. It is believed that as-grown InAs nanodots may be of important value for future single quantum dot research.

InAs0.3Sb0.7 films grown on (100) GaSb substrates with a buffer layer by liquid-phase epitaxy

The growth of InAsxSb1-x films on (100) GaSb substrates by liquid-phase epitaxy (LPE) has been investigated and epitaxial InAs0.3Sb0.7 films with InAs0.9Sb0.09 buffer layers have been successfully obtained. The low X-ray rocking curve FHWM values of InAs0.3Sb0.7 layer shows the high quality of crystal-orientation structure. Hall measurements show that the highest electron mobility in the samples obtained is 2.9 x 10(4) cm(2) V-1 s(-1) and the carrier density is 2.78 x 10(16)cm(-3) at room temperature (RT). The In As0.3Sb0.7 films grown on (10 0) GaSb substrates exhibit excellent optical performance with a cut-off wavelength of 12 mu m. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.