Electrical investigation of p-type 4H-SiC heavily doped by ion implantation

In the last decades, an increasing interest in the research field of wide bandgap semiconductors was observed, mostly due to the progressive approaching of silicon-based devices to their theoretical limits. 4H-SiC is an example among these, and is a mature compound for applications. The main advantages offered 4H-SiC in comparison with silicon are an higher breakdown field, an higher thermal conductivity, a higher operating temperature, very high hardness and melting point, biocompatibility, but also low switching losses in high frequencies applications and lower on-resistances in unipolar devices. Then, 4H-SiC power devices offer great performance improvement; moreover, they can work in hostile environments where silicon power devices cannot function. Ion implantation technology is a key process in the fabrication of almost all kinds of SiC devices, owing to the advantage of a spatially selective doping. This work is dedicated to the electrical investigation of several differently-processed 4H-SiC ion- implanted samples, mainly through Hall effect and space charge spectroscopy experiments. It was also developed the automatic control (Labview) of several experiments. In the work, the effectiveness of high temperature post-implant thermal treatments (up to 2000°C) were studied and compared considering: (i) different methods, (ii) different temperatures and (iii) different duration of the annealing process. Preliminary p + /n and Schottky junctions were also investigated as simple test devices. 1) Heavy doping by ion implantation of single off-axis 4H-SiC layers The electrical investigation is one of the most important characterization of ion-implanted samples, which must be submitted to mandatory post-implant thermal treatment in order to both (i) recover the lattice after ion bombardment, and (ii) address the implanted impurities into lattice sites so that they can effectively act as dopants. Electrical investigation can give fundamental information on the efficiency of the electrical impurity activation. To understand the results of the research it should be noted that: (a) To realize good ohmic contacts it is necessary to obtain spatially defined highly doped regions, which must have conductivity as low as possible. (b) It has been shown that the electrical activation efficiency and the electrical conductivity increase with the annealing temperature increasing. (c) To maximize the layer conductivity, temperatures around 1700°C are generally used and implantation density high till to 10 21 cm -3 . In this work, an original approach, different from (c), is explored by the using very high annealing temperature, around 2000°C, on samples of Al + -implant concentration of the order of 10 20 cm -3 . Several Al + -implanted 4H-SiC samples, resulting of p-type conductivity, were investigated, with a nominal density varying in the range of about 1-5∙10 20 cm -3 and subjected to two different high temperature thermal treatments. One annealing method uses a radiofrequency heated furnace till to 1950°C (Conventional Annealing, CA), the other exploits a microwave field, providing a fast heating rate up to 2000°C (Micro-Wave Annealing, MWA). In this contest, mainly ion implanted p-type samples were investigated, both off-axis and on-axis <0001> semi-insulating 4H-SiC. Concerning p-type off-axis samples, a high electrical activation of implanted Al (50-70%) and a compensation ratio below 10% were estimated. In the work, the main sample processing parameters have been varied, as the implant temperature, CA annealing duration, and heating/cooling rates, and the best values assessed. MWA method leads to higher hole density and lower mobility than CA in equivalent ion implanted layers, resulting in lower resistivity, probably related to the 50°C higher annealing temperature. An optimal duration of the CA treatment was estimated in about 12-13 minutes. A RT resistivity on the lowest reported in literature for this kind of samples, has been obtained. 2) Low resistivity data: variable range hopping Notwithstanding the heavy p-type doping levels, the carrier density remained less than the critical one required for a semiconductor to metal transition. However, the high carrier densities obtained was enough to trigger a low temperature impurity band (IB) conduction. In the heaviest doped samples, such a conduction mechanism persists till to RT, without significantly prejudice the mobility values. This feature can have an interesting technological fall, because it guarantee a nearly temperature- independent carrier density, it being not affected by freeze-out effects. The usual transport mechanism occurring in the IB conduction is the nearest neighbor hopping: such a regime is effectively consistent with the resistivity temperature behavior of the lowest doped samples. In the heavier doped samples, however, a trend of the resistivity data compatible with a variable range hopping (VRH) conduction has been pointed out, here highlighted for the first time in p-type 4H-SiC. Even more: in the heaviest doped samples, and in particular, in those annealed by MWA, the temperature dependence of the resistivity data is consistent with a reduced dimensionality (2D) of the VRH conduction. In these samples, TEM investigation pointed out faulted dislocation loops in the basal plane, whose average spacing along the c-axis is comparable with the optimal length of the hops in the VRH transport. This result suggested the assignment of such a peculiar behavior to a kind of spatial confinement into a plane of the carrier hops. 3) Test device the p + -n junction In the last part of the work, the electrical properties of 4H-SiC diodes were also studied. In this case, a heavy Al + ion implantation was realized on n-type epilayers, according to the technological process applied for final devices. Good rectification properties was shown from these preliminary devices in their current-voltage characteristics. Admittance spectroscopy and deep level transient spectroscopy measurements showed the presence of electrically active defects other than the dopants ones, induced in the active region of the diodes by ion implantation. A critical comparison with the literature of these defects was performed. Preliminary to such an investigation, it was assessed the experimental set up for the admittance spectroscopy and current-voltage investigation and the automatic control of these measurements.

Biossensores de pH, ureia e glicose utilizando a microeletrônica de filmes finos de AZO e TIO2

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de biossensores de pH, ureia e glicose, utilizando óxidos como plataforma para a parte seletiva. Os filmes finos de óxidos condutores foram produzidos por diferentes técnicas de deposição, como spin-coat, dip-coat, spray-pyrolysis e casting. Os materiais fabricados foram AZO e TiO2, ambos depositados sobre substratos de FTO, ITO ou vidro hidroflilizado. O número de camadas foi variado para cada técnica e as caracterizações morfológicas e estruturais foram feitas por MEV, DRX e FTIR. As caracterizações elétricas foram feitas por EGFET e voltametria cíclica. Os filmes foram testados como sensores de pHs na faixa de 2 a 8. O filme depositado com AZO em substrato de FTO pela técnica de spray-pyrolysis apresentou melhor resposta, com sensibilidade de 31,7 mV/pH entre toda a faixa de pHs do 2 ao 8. Já para os filmes de TiO2, o filme produzido por dip-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou sensibilidade de 37,8 mV/pH entre a faixa de pHs de 2 a 8. Paralelamente, os filmes tiveram suas superfícies funcionalizadas com proteínas como urease ou glicose oxidase. Neste caso, os dispositivos foram testados entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL de ureia e glicose. Como biossensor de ureia, o filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou a maior sensibilidade, com valor 3,32 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 120 mg/dL. Para os filmes estudados como biossensores de glicose, o melhor resultado também foi obtido pelo filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO, apresentando sensibilidade em torno de 6,18 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL. Alguns resultados encontrados foram iguais ou melhores aos encontrados na literatura vigente, mesmo que os dispositivos ainda são passíveis de otimização.

Zebrafish como organismo-modelo para análises de efeitos comportamentais e toxicológicas da cetamina empregando cromatografia em fase gasosa e estatística multivariada

A cetamina é uma droga amplamente utilizada e o seu uso inadequado tem sido associado à graves consequências para a saúde humana. Embora as propriedades farmacológicas deste agente em doses terapêuticas sejam bem conhecidas, existem poucos estudos sobre os efeitos secundários induzidos por doses não-terapêuticas, incluindo os efeitos nos estados de ansiedade e agressividade. Neste contexto, os modelos animais são uma etapa importante na investigação e elucidação do mecanismo de ação a nível comportamental. O zebrafish (Danio rerio) é um novo organismo-modelo, interessante e promissor, uma vez que apresenta alta similaridade fisiológica, genética e neuroquímica com seres humanos, respostas comportamentais bem definidas e rápida absorção de compostos de interesse em meio aquoso além de apresentar uma série de vantagens em relação aos modelos mamíferos tais como manutenção de baixo custo, prática e executável em espaços reduzidos. Nesse sentido, faz-se necessário a execução de ensaios comportamentais em conjunto com análises estatísticas robustas e rápidas tais como ANOVA e Métodos Multivariados; e também o desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, precisos e rápidos para determinação de compostos de interesse em matrizes biológicas provenientes do animal. Os objetivos do presente trabalho foram a investigação dos efeitos da cetamina sobre a ansiedade e a agressividade em zebrafish adulto empregando Testes de Claro-Escuro e Testes do Espelho e métodos estatísticos univariados (ANOVA) e multivariados (PCA, HCA e SIMCA) assim como o desenvolvimento de método analítico para determinação da cetamina em matriz biológica proveniente do animal, empregando Extração Líquido-Líquido e Cromatografia em Fase Gasosa acoplada ao Detector de Nitrogênio-Fósforo (GC-NPD). Os resultados comportamentais indicaram que a cetamina produziu um efeito significativo dose-dependente em zebrafish adulto na latência à área clara, no número de cruzamentos entre as áreas e no tempo de exploração da área clara. Os resultados das análises SIMCA e PCA mostraram uma maior similaridade entre o grupo controle e os grupos de tratamento expostos às doses mais baixas (5 e 20 mg L-1) e entre os grupos expostos às doses de 40 e 60 mg L-1. Na análise por PCA, dois componentes principais responderam por 88,74% de toda a informação do sistema, sendo que 62,59% da informação cumulativa do sistema foi descrito pela primeira componente principal. As classificações HCA e SIMCA seguiram uma evolução lógica na distribuição das amostras por classes. As doses mais altas de cetamina induziram uma distribuição mais homogênea das amostras enquanto as doses mais baixas e o controle resultaram em distribuições mais dispersas. No Teste do Espelho, a cetamina não induziu efeitos significativos no comportamento dos animais. Estes resultados sugerem que a cetamina é modulador de comportamentos ansiosos, sem efeitos indutores de agressividade. Os resultados da validação do método cromatográfico indicaram uma extração com valores de recuperação entre 33,65% e 70,89%. A curva de calibração foi linear com valor de R2 superior a 0,99. O limite de detecção (LOD) foi de 1 ng e o limite de quantificação (LOQ) foi de 5 ng. A exatidão do método cromatográfico manteve-se entre - 24,83% e - 1,258%, a precisão intra-ensaio entre 2,67 e 14,5% e a precisão inter-ensaio entre 1,93 e 13,9%.

Percepção do clima de segurança do paciente em instituições hospitalares

Quase um em cada dez pacientes é lesionado ao receber cuidados de saúde e, destes, muitos sofrem lesões incapacitantes ou morte todos os anos. Entendendo a importância e o impacto negativo das falhas na segurança do paciente em âmbito global e a influência que a cultura e o clima de segurança exercem sobre a adoção de ações e decisões mais seguras, este estudo teve por objetivo a analise da cultura de segurança do paciente em instituições hospitalares, por meio da mensuração do clima de segurança. Trata-se de pesquisa quantitativa, transversal, do tipo Survey, em que para a realização da coleta de dados foi aplicado o Questionário de Atitudes de Segurança, adaptação transcultural para o Brasil do Safety Attitudes Questionnaire (SAQ) - Short Form 2006. O estudo ocorreu em dois hospitais gerais do estado de São Paulo, localizados em diferentes regiões metropolitanas, sendo um público e o outro privado. Os profissionais Médicos, Enfermeiros, Técnicos e Auxiliares de Enfermagem, Fisioterapeutas, Farmacêuticos e Nutricionistas, que atuavam nestes hospitais há pelo menos 6 meses, com carga horária de trabalho semanal de no mínimo 20 horas, constituíram a população deste estudo. Foi realizado um estudo piloto com 25 profissionais em cada hospital e a prevalência resultante deste teste foi utilizada no cálculo do tamanho amostral com nível de significância de 5%, erro relativo de 10% e perda de 20%, resultando em um total de 235 participantes. Os profissionais escolhidos como parte da amostra foram sorteados empregando-se amostragem aleatória simples computadorizada. As variáveis de cada domínio da escala quando testadas pelo Teste Kolmogorov-Smirnov não apresentaram normalidade. Deste modo, foi aplicado o Teste Mann-Whitney para comparar os valores das pontuações entre os hospitais e entre as categorias profissionais. Com relação aos resultados houve índice de participação de 86,8% da amostra sorteada, prevalecendo os sujeitos com 5 a 20 anos de tempo na especialidade, do gênero feminino, e trabalhadores da enfermagem. Não houve diferenças significantes dentre as pontuações obtidas pelos dois hospitais. Os participantes do estudo apresentaram percepção negativa quanto ao clima de segurança do paciente, com domínios Reconhecimento do Estresse e Percepção da Gestão apresentando resultados negativos, tanto para a amostra como um todo quanto por hospital. Os domínios Clima de Trabalho em Equipe, Satisfação no Trabalho e Comportamento Seguro/Práticas Seguras resultaram em percepções positivas para todas as categorias profissionais. Já o domínio Percepção da Gestão do Hospital resultou em percepção negativa para todas estas. Os Médicos e os Técnicos e Auxiliares de Enfermagem apresentaram percepções negativas em mais domínios. Em contrapartida, os Enfermeiros foram os únicos a apresentar atitude de segurança do paciente positiva, com escore total do SAQ exibindo diferença significante quando comparado a todas as outras categorias, apresentando também percepção positiva em maior número de domínios. Concluiu-se que existe a necessidade de abordagem relacionada ao Reconhecimento do Estresse dos profissionais, além dos aspectos do Gerenciamento. As categorias profissionais diferiram entre si com relação às percepções sobre a atitude de segurança do paciente. Desta forma, o desenvolvimento da cultura de segurança deve englobar todas as categorias profissionais, uma vez que esta abrange toda a organização, destacando-se a necessidade de enfoque de ações com relação a categoria dos Médicos e dos Técnicos e Auxiliares de Enfermagem. Além disso, ficou evidente o papel de destaque e liderança dos profissionais Enfermeiros nos processos de melhoria da qualidade, e colocando-os em posição privilegiada para conduzir os esforços de melhoria contínua da qualidade nos serviços de saúde

Corn stover thermal decomposition in pyrolytic and oxidant atmosphere

The pyrolysis and combustion of corn stover were studied by dynamic thermogravimetry and derivate thermogravimetry (TG-DTG) at heating rates of 5, 10, 20 and 50 K min−1 at atmospheric pressure. For the simulation of pyrolysis and combustion processes a kinetic model based on the distribution of activation energies was used, with three pools of reactants (three pseudocomponents) because of the complexity of the biomass samples of agricultural origin. The experimental thermogravimetric data of pyrolysis and combustion processes were simultaneously fitted to determine a single set of kinetic parameters able to describe both processes at the different heating rates. The model proposed achieves a good correlation between the experimental and calculated curves, with an error of less than 4% for fitting four heating rates simultaneously. The experimental results and kinetic parameters may provide useful data for the design of thermo decomposition processing system using corn stover as feedstock. On the other hand, analysis of the main compounds in the evolved gas is given by means of a microcromatograph.

Structure, gas-barrier properties and overall migration of poly(lactic acid) films coated with hydrogenated amorphous carbon layers

Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) films were grown on a poly(lactic acid) (PLA) substrate by means of a radiofrequency plasma-enhanced chemical vapour deposition (rf-PECVD) technique with different deposition times (5, 20 and 40 min). The main goal of this treatment was to increase the barrier properties of PLA, maintaining its original transparency and colour as well as controlling interactions with food simulants for packaging applications. Morphological, chemical, and mechanical properties of PLA/a-C:H systems were evaluated while permeability and overall migration tests were performed in order to determine the effect of the plasma treatment on the gas-barrier properties of PLA films and their application in food packaging. Morphological results suggested a good adhesion of the deposited layers onto the polymer surface and the samples treated for 5 and 20 min only slightly darkened the PLA film. X-ray photoelectron spectroscopy revealed that the structural properties of the carbon layer deposited onto the PLA film depend on the exposure time. PLA/a-C:H system treated for 5 min showed the highest barrier properties, while none of the studied samples exceeded the migration limit established by the current legislation, suggesting the suitability of these materials in packaging applications.

Pulse phase-coherent timing and spectroscopy of CXOU J164710.2−45521 outbursts

We present a long-term phase-coherent timing analysis and pulse-phase resolved spectroscopy for the two outbursts observed from the transient anomalous X-ray pulsar CXOU J164710.2−455216. For the first outburst we used 11 Chandra and XMM–Newton observations between 2006 September and 2009 August, the longest baseline yet for this source. We obtain a coherent timing solution with P = 10.61065583(4) s, Ṗ = 9.72(1) × 10−13 s s−1 and P̈ = –1.05(5) × 10−20 s s−2. Under the standard assumptions this implies a surface dipolar magnetic field of ∼1014 G, confirming this source as a standard B magnetar. We also study the evolution of the pulse profile (shape, intensity and pulsed fraction) as a function of time and energy. Using the phase-coherent timing solution we perform a phase-resolved spectroscopy analysis, following the spectral evolution of pulse-phase features, which hints at the physical processes taking place on the star. The results are discussed from the perspective of magnetothermal evolution models and the untwisting magnetosphere model. Finally, we present similar analysis for the second, less intense, 2011 outburst. For the timing analysis we used Swift data together with 2 XMM–Newton and Chandra pointings. The results inferred for both outbursts are compared and briefly discussed in a more general framework.

Register of the Inferior Court, 1759-1763

Contains the Inferior Court's register of debtor's cases heard for the Mayor's Court for the following counties: Orange County, Suffolk County, Westchester County, Ulster County, Duchess County, and Queens County, in New York state. The register, kept by William Wickham, cites parties to the action, sentencing, court costs, and has a name index at the end.

The Commerce between Nova Scotia and the United States, undated

Undated essay regarding the state of commerce between the United States and Nova Scotia, including specific mentions of foodstuffs traded. Docketed by a letter, likely to a publisher, explaining Tudor’s belief that trade with the United States is beneficial to Nova Scotia and should be encouraged by Great Britain.

San Francisco, California and vicinity, 1954 (Raster Image)

This layer is a georeferenced raster image of the United States Geological Survey sheet map entitled: San Francisco and vicinity, California, 1954. It was published in 1957. Scale 1:24,000. Compiled from 1:24,000 scale maps of the San Quentin 1947, San Rafael 1954, Point Bonita 1954, San Francisco North 1947, and San Francisco South 1947 7.5 minute quadrangles. Hydrography compiled from USC&GS charts 5532 and 5402. The image inside the map neatline is georeferenced to the surface of the earth and fit to the California Zone III State Plane Coordinate System NAD27 (in Feet) (Fipszone 0403). All map collar and inset information is also available as part of the raster image, including any inset maps, profiles, statistical tables, directories, text, illustrations, index maps, legends, or other information associated with the principal map. USGS maps are typical topographic maps portraying both natural and manmade features. They show and name works of nature, such as mountains, valleys, lakes, rivers, vegetation, etc. They also identify the principal works of humans, such as roads, railroads, boundaries, transmission lines, major buildings, etc. Relief is shown with contour intervals 25 and 40 feet with supplementary contours at 5 and 20 foot intervals and spot heights. Please pay close attention to map collar information on projections, spheroid, sources, dates, and keys to grid numbering and other numbers which appear inside the neatline. This layer is part of a selection of digitally scanned and georeferenced historic maps from The Harvard Map Collection as part of the Imaging the Urban Environment project. Maps selected for this project represent major urban areas and cities of the world, at various time periods. These maps typically portray both natural and manmade features at a large scale. The selection represents a range of regions, originators, ground condition dates, scales, and purposes.

Kitâb-ı ahdnâme-yi hümâyûn-ı saâdet-makrûn : manuscript, 1740?

According to the colophon (f. 23r), copy of capitulations of 4 Rebīʻ I 1153 AH [May 31, 1740 AD], signed by the Grand Vezir el-Ḥācc Meḥmed Paşa and the French envoy Louis-Sauveur, Marquis de Villeneuve (mentionned f. 3r), granted to France. Contains renewal of the capitulations granted during the Reign of Sultan Meḥmed IV (r. 1058-99 [1648-87]) with some newly introduced articles.

Risālah fī taqrīr al-adillah wa-al-shawāhid ʻalá wujūb al-ḥufwah fī al-masājid / taʼlīf Sayyidinā wa-Mawlānā Shaykh mashāyikh al-Islām ... al-Shaykh Muḥammad ibn Abī al-Luṭf : manuscript, 1584

Foliated 184-188; paginated 1-9, both in Arabic numerals.

Shaqāʼiq al-daqāʼiq wa-ḥadāʼiq al-ḥaqāʼiq : manuscript, [ca. 1608]

Cream laid paper with watermarks. 19.9 x 14.3 cm (16.5 x 10.5 cm.)

Mevâhibü'l-hallâk fî merâtibi'l-ahlâk : manuscript, undated

Work on ethics accompanied by exemplary anecdotes from Islamic history.

Dībājah-ʼi Tafsīr / li-Mawlānā Shaykh Mashāyikh al-Islām Muftī al-zamān farīd al-ʻaṣr wa-al-awān Abū al-Suʻūd Muḥammad al-ʻImādī : manuscript, undated

Foliated 198-202; paginated 1-9, both in Arabic numerals.