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.

Aplicação, em pré-colheita, de dessecante em duas cultivares de soja (Glycine max (L. ) Merril) III - Efeitos sobre a composição química (proteína, óleo e cinzas) e resíduos nas sementes

A aplicação pré-colheita do dessecante paraquat, quando real izada a partir das primeiras épocas (75 e 72 dias após o início do florescimento, para a Santa Rosa e IAC-2, respectivamente) não modificaram os teores com que ocorreram normalmente, proteína, extrato etéreo e cinzas nos grãos. As análises do resíduo de paraquat nos grãos colhidos, mostram claramente que não se deve recomendar tal prática às lavouras de soja, cujo objetivo final seja o fornecimento de grãos para a alimentação humana e animal. Entretanto pode ser indicada, sem maiores restrições, àquelas cuja finalidade é a produção de sementes comerciais.

Injúria potencial de herbicidas de solo ao girassol: III - imazaquin e imazethapyr

Conduziu-se um ensaio em campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul, RS, em 1989/90. O objetivo do trabalho foi determinar o efeito residual potencial dos herbicidas imazaquin e imazethapyr, aplicados em três doses à superfície do solo (PRE) ou incorporados no mesmo (PPI), na cultura de girassol. Num sistema de rotação soja-girassol, o efeito residual potencial de imazaquin foi mais acentuado que o de imazethapyr. A atividade herbicida de imazaquin e imazethapyr não foi dependente do método de aplicação. Imazaquin e imazethapyr, nas maiores doses, promoveram danos iniciais acentuados. As plantas de girassol recuperaram-se dos sintomas de intoxicação de imazethapyr, os quais diminuíram com o decorrer do tempo, mas não se recuperaram das injúrias causadas pelas maiores doses de imazaquin.

Estudos anatômicos de folhas de espécies de plantas daninhas de grande ocorrência no Brasil: III - Galinsoga parviflora, Crotalaria incana, Conyza bonariensis e Ipomoea cairica

O objetivo deste trabalho foi estudar a anatomia das folhas das espécies de plantas daninhas de grande ocorrência no Brasil: Galinsoga parviflora, Crotalaria incana, Conyza bonariensis e Ipomoea cairica, visando melhor entendimento sobre as barreiras que cada espécie impõe à penetração dos herbicidas e, assim, fornecer subsídios à busca de estratégias para superar esses obstáculos. As folhas completamente expandidas do terceiro ao quinto nó foram coletadas de plantas de ocorrência espontânea no campo. Das folhas de cada espécie foram obtidas três amostras da região central, com aproximadamente 1 cm², as quais foram utilizadas em estudos da estrutura e clarificação e em observações em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Todas as espécies avaliadas são anfiestomáticas. A principal barreira foliar potencial à penetração de herbicidas observada na planta daninha G. parviflora foi a baixa densidade estomática na face adaxial. C. incana apresentou como possível principal obstáculo foliar à penetração de herbicidas o alto teor de cera epicuticular. Já em relação a C. bonariensis, alta densidade tricomática, grande espessura da cutícula da face adaxial e baixa densidade estomática na face adaxial foram as principais barreiras detectadas. Grande espessura da cutícula da face adaxial e baixa densidade estomática na face adaxial foram os possíveis obstáculos constatados nas folhas de I. cairica.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar: III - capim-braquiária (Brachiaria decumbens) e capim-colonião (Panicum maximum)

Um experimento foi conduzido em São João da Boa Vista-SP, com o objetivo de determinar o período anterior à interferência (PAI) e o período total de prevenção à interferência (PTPI) das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. A cana foi plantada em abril de 1995, na época de plantio caracterizada por maior deficiência hídrica. A comunidade infestante presente foi variada, sendo Brachiaria decumbens e Panicum maximum as espécies mais importantes. Essa comunidade tendeu a apresentar acúmulo crescente de matéria seca durante todo o período de avaliação e reduziu em até 40% a produtividade de colmos da cana-de-açúcar. A cultura conviveu com a comunidade infestante até 74 dias após o plantio, sem sofrer redução significativa na produtividade (PAI). O período mínimo de controle para garantir a produtividade foi de 127 DAP (PTPI). Dessa forma, o controle das plantas daninhas foi crítico no período compreendido entre 74 e 127 dias após o plantio.

Interferências mútuas entre a cultura do milho, espécies forrageiras e plantas daninhas em um sistema de consórcio: III - implicações sobre as plantas daninhas

O objetivo desta pesquisa foi avaliar as conseqüências da adoção de um sistema de consórcio com culturas forrageiras sobre a infestação e a produção de massa seca e área foliar de três espécies daninhas, na cultura do milho. Os tratamentos resultaram da combinação entre quatro níveis do fator plantas forrageiras (Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha, Panicum maximum e ausência de forrageira) e três níveis do fator plantas daninhas (Ipomoea grandifolia corda-de-viola, Amaranthus hybridus caruru-roxo e Digitaria horizontalis capim-colchão). Durante a condução do experimento foram avaliadas a área foliar, a massa seca e a densidade das plantas daninhas quando submetidas à convivência com a associação do milho e espécies forrageiras. De forma geral, o sistema de produção que envolve a associação de uma cultura forrageira com a cultura do milho reduz a infestação e suprime o crescimento de plantas daninhas no sistema; B. decumbens foi a forrageira que menos reduziu a infestação de plantas daninhas; a espécie B. brizantha foi a forrageira mais eficiente em reduzir a infestação de corda-de-viola, mas não suprimiu o crescimento do caruru-roxo; e a forrageira P. maximum foi a espécie que mais reduziu o crescimento do caruru-roxo e a área foliar do capim-colchão.

Seletividade de herbicidas: III - aplicação de herbicidas em pós emergência inicial e tardia da cana-de-açúcar na época da estiagem

Este trabalho objetivou avaliar a seletividade dos herbicidas diuron+hexazinone, azafenidin+hexazinone, metribuzin e isoxaflutole aplicados em pós-emergência inicial e tardia das plantas de cana-de-açúcar, variedade RB835089, na época da estiagem, em soqueira de quarto corte, após colheita com queima prévia do canavial, em Araras, SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com testemunhas pareadas, com cinco tratamentos e quatro repetições, existindo uma testemunha capinada para cada tratamento químico dentro de cada bloco. Os tratamentos foram: diuron+hexazinone (1.170+330 g ha-1), azafenidin+ hexazinone (192,5+247,5 g ha-1), metribuzin (1.920 g ha-1), isoxaflutole (127,5 g ha¹) e testemunha capinada. Concluiu-se que os herbicidas foram mais fitotóxicos quando aplicados na pós-emergência tardia. Em pós-emergência inicial, as plantas recuperaram-se totalmente dos efeitos fitotóxicos dos herbicidas. Na pós-emergência tardia, azafenidin+hexazinone, isoxaflutole e diuron+hexazinone prejudicaram o índice de fluorescência e a produtividade agrícola.

Sellosonaatti III A-duuri

Soitinnus: sello, piano.

Sinfonia III

Soitinnus: orkesteri.

Leonore III

Soitinnus: orkesteri.

Libri Armeniaci Bibliothecae Universitatis Helsingiensis: catalogum ordine litterarum, III

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