Origine de la réduction de la durée de vie des photoporteurs dans le InGaAsP implanté à basse température

Un matériau semi-conducteur utilisé lors de la fabrication d’antennes térahertz (THz), le quaternaire InGaAsP (E_g = 0,79 eV), subit une implantation ionique de Fe suivi d’un recuit thermique rapide (RTA) dans le but d’améliorer ses propriétés d’émission. Le recuit est nécessaire afin de recristalliser la couche amorphisée lors de l’implantation, donnant lieu à un polycristal rempli de défauts de recristallisation. On constate cependant que les matériaux implantés Fe offrent de meilleures performances que ceux simplement endommagés au Ga. Dans le but de départager l’effet des défauts de recristallisation et des impuretés de Fe, des mesures de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et de DLTS en courant (I-DLTS), ainsi que de spectrométrie de masse d’ions secondaires par temps de vol (ToF-SIMS) ont été effectuées sur des échantillons non implantés et d’autres recristallisés. Les mesures DLTS et I-DLTS ont pour but de caractériser les niveaux profonds générés par ces deux procédures postcroissance, tout en identifiant le rôle que jouent les impuretés de Fe sur la formation de ces niveaux profonds. De plus, le voisinage des atomes de Fe dans le matériau recristallisé a été étudié à l’aide des mesures ToF-SIMS. Les mesures DLTS sur matériau recristallisé sont peu concluantes, car la mesure de capacité est faussée par la haute résistivité du matériau. Par contre, les mesures I-DLTS sur matériau recristallisé ont permis de conclure que les impuretés de Fe sont responsables de la formation d’une grande variété de niveaux d’énergie se trouvant entre 0,25 et 0,40 eV, alors que les défauts de structure induisent des niveaux de moins de 0,25 eV. La concentration de Fe est élevée par rapport au seuil de solubilité du Fe dans le matériau recristallisé. Il serait donc plausible que des agrégats de Fe se forment. Toutefois, cette hypothèse est infirmée par l'absence de pic aux masses correspondant à la molécule ^(56)Fe_2^+ sur les spectres ToF-SIMS. De plus, un modèle simple est utilisé afin d’estimer si certaines masses présentes sur les spectres ToF-SIMS correspondent à des liaisons non induites par la mesure dans le matériau recristallisé. Bien qu’aucune liaison avec le Ga et l'As n’est détectable, ce modèle n’exclut pas la possibilité de liens préférentiels avec l’In.

Origine de la réduction de la durée de vie des photoporteurs dans le InGaAsP implanté à basse température

Un matériau semi-conducteur utilisé lors de la fabrication d’antennes térahertz (THz), le quaternaire InGaAsP (E_g = 0,79 eV), subit une implantation ionique de Fe suivi d’un recuit thermique rapide (RTA) dans le but d’améliorer ses propriétés d’émission. Le recuit est nécessaire afin de recristalliser la couche amorphisée lors de l’implantation, donnant lieu à un polycristal rempli de défauts de recristallisation. On constate cependant que les matériaux implantés Fe offrent de meilleures performances que ceux simplement endommagés au Ga. Dans le but de départager l’effet des défauts de recristallisation et des impuretés de Fe, des mesures de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et de DLTS en courant (I-DLTS), ainsi que de spectrométrie de masse d’ions secondaires par temps de vol (ToF-SIMS) ont été effectuées sur des échantillons non implantés et d’autres recristallisés. Les mesures DLTS et I-DLTS ont pour but de caractériser les niveaux profonds générés par ces deux procédures postcroissance, tout en identifiant le rôle que jouent les impuretés de Fe sur la formation de ces niveaux profonds. De plus, le voisinage des atomes de Fe dans le matériau recristallisé a été étudié à l’aide des mesures ToF-SIMS. Les mesures DLTS sur matériau recristallisé sont peu concluantes, car la mesure de capacité est faussée par la haute résistivité du matériau. Par contre, les mesures I-DLTS sur matériau recristallisé ont permis de conclure que les impuretés de Fe sont responsables de la formation d’une grande variété de niveaux d’énergie se trouvant entre 0,25 et 0,40 eV, alors que les défauts de structure induisent des niveaux de moins de 0,25 eV. La concentration de Fe est élevée par rapport au seuil de solubilité du Fe dans le matériau recristallisé. Il serait donc plausible que des agrégats de Fe se forment. Toutefois, cette hypothèse est infirmée par l'absence de pic aux masses correspondant à la molécule ^(56)Fe_2^+ sur les spectres ToF-SIMS. De plus, un modèle simple est utilisé afin d’estimer si certaines masses présentes sur les spectres ToF-SIMS correspondent à des liaisons non induites par la mesure dans le matériau recristallisé. Bien qu’aucune liaison avec le Ga et l'As n’est détectable, ce modèle n’exclut pas la possibilité de liens préférentiels avec l’In.

Interaction of zinc(II) with the cyclic octapeptides, cyclo[Ile(Oxn)-D-Val(Thz)](2) and ascidiacyclamide, a cyclic peptide from Lissoclinum patella

The interactions between zinc salts and the naturally occurring cyclic octapeptide ascidiacyclamide in methanol, as well as a synthetic analogue cyclo[Ile(Oxn)-D-Val(Thz)](2), were monitored by H-1 NMR and CD spectroscopy. Three zinc complexes were identified, their relative amounts depending on the nature of the anion (perchlorate, triflate or chloride) and the presence or absence of base. Binding constants for two of the zinc species were calculated from CD or H-1 NMR spectra, [Zn(L - H)](+) (KZn(L-H) = [Zn(L - H)(+)]/[Zn2+][(L - H)(-)] = 10(7 +/- 2) M-1; 95% methanol/5% water, 298.0 K, NEt3/HClO4 buffer 0.04 M) and [ZnLCl](+) (K-ZnCIL = [ZnCIL+]/[Zn2+][Cl-][L] = 10(7.2) (+/-) (0.1) M-2; d(3)-methanol, 301 K).

Graphene-based nanostructures: Plasmonics in the THz range

The properties of surface plasmon-polaritons (SPPs) in graphene are discussed and several possible ways of coupling electromagnetic radiation in the terahertz (THz) spectral range to this type of surface waves are described: (i) the attenuated total reflection (ATR) method employing a prism, (ii) graphene-based gratings or graphene monolayers with modulated conductivity, (iii) a metal stripe on top of the graphene layer, and (iv) a nanoparticle located above it. Potentially interesting for applications SPP effects, such as switching, modulation and polarization of THz radiation, as well as its enhanced absorption in graphene, are considered. The discussion also concerns the impact of the nonlinear properties of graphene, such as optical bistability.

Dispositius nanoelectrònics a freqüències de THz : estudi de la propagació electromagnètica en les connexions

Per a altes freqüències, les connexions poden tenir un paper rellevant. Atès que la velocitat de propagació dels senyals electromagnètics, c, en el cable no és infinita, el voltatge i el corrent al llarg del cable varien amb el temps. Per tant, amb l’objectiu de reproduir el comportament elèctric de dispositius nanoelectrònics a freqüències de THz, en aquest treball hem estudiat la regió activa del dispositiu nanoelectrònic i les seves connexions, en un sistema global complex. Per a aquest estudi hem utilitzat un nou concepte de dispositiu anomenat Driven Tunneling Device (DTD). Per a les connexions, hem plantejat el problema a partir de tot el conjunt de les equacions de Maxwell, ja que per a les freqüències i longituds de cable considerats, la contribució del camp magnètic és també important. En particular, hem suposat que la propagació que és dóna en el cable és una propagació transversal electromagnètica (TEM). Un cop definit el problema hem desenvolupat un programa en llenguatge FORTRAN que amb l'algoritme de diferències finites soluciona el sistema global. La solució del sistema global s'ha aplicat a una configuració particular de DTD com a multiplicador de freqüència per tal de discutir quins paràmetres de les connexions permet maximitzar la potència real que pot donar el DTD.

Evaluation de l'efficacité clinique de la prise en charge pédopsychiatrique par l'Antenne d'Intervention dans le Milieu pour Adolescents (AIMA)

Contexte : Depuis les années 60, en lien avec la vague de désinstitutionalisation, un peu partout dans le monde, des équipes mobiles ont vu le jour. L'Antenne d'Intervention dans le Milieu pour Adolescents (AIMA) a été fondée en 2005, elle est destinée aux adolescents à haut risque psychopathologique qui échappent au système classique des soins pédopsychiatriques. Etant donné que ce dispositif est amené à se développer, il est souhaitable d'évaluer les résultats obtenus. Méthode : Etude ouverte prospective sur un échantillon comprenant 20 adolescents de 13 à 18 ans suivis par l'AIMA. Des données cliniques et sociodémographiques ont été collectées, différentes échelles ont été utilisées, dont l' « Health of Nation Outcome Scale for Children and Adolescents » (HoNOSCA) et la « Crisis Triage Rating Scale » en évaluation pré-­‐ et post-­‐suivi dans le milieu. L'effet de l'intervention est évalué à travers les données de l'HoNOSCA et de la « Crisis Triage Rating Scale » et nous avons également étudié l'effet dose-­‐réponse. Nous nous sommes intéressés à l'effet des événements de vie indésirables dans l'enfance sur les changements des scores de l'HoNOSCA. Résultats : On retrouve une nette amélioration clinique évaluée par l'HoNOSCA et de certains de ses sous-­‐scores (symptômes et contexte social). Par contre nous n'avons pas observé d'effet dose-­‐ réponse de l'intervention AIMA. L'amélioration de l'HoNOSCA est corrélée avec la diminution de la dangerosité et l'amélioration du réseau de soutien, mais pas avec la capacité à coopérer de l'adolescent. Les adolescents ayant subi plusieurs événements de vie indésirables pendant l'enfance bénéficient de manière significative de l'intervention de l'AIMA. Conclusion : Cette étude est en faveur de l'efficacité clinique de la prise en charge pédopsychiatrique par l'AIMA. Elle suggère que les adolescents ayant été confrontés à des événements de vie indésirables bénéficient grandement de ce type d'intervention. Ces conclusions mériteraient d'être confirmées par d'autres études (plus puissantes) et avec plus de sujets.

THz Plasma Waves in Field-Effect-Transistors: A Monte Carlo Study

Sensing with electromagnetic waves having frequencies in the Terahertz-range is a very attractive investigative method with applications in fundamental research and industrial settings. Up to now, a lot of sources and detectors are available. However, most of these systems are bulky and have to be used in controllable environments such as laboratories. In 1993 Dyakonov and Shur suggested that plasma waves developing in field-effect-transistors can be used to emit and detect THz-radiation. Later on, it was shown that these plasma waves lead to rectification and allows for building efficient detectors. In contrast to the prediction that these plasma waves lead to new promising solid-state sources, only a few weak sources are known up to now. This work studies THz plasma waves in semiconductor devices using the Monte Carlo method in order to resolve this issue. A fast Monte Carlo solver was developed implementing a nonparabolic bandstructure representation of the used semiconductors. By investigating simplified field-effect-transistors it was found that the plasma frequency follows under equilibrium conditions the analytical predictions. However, no current oscillations were found at room temperature or with a current flowing in the channel. For more complex structures, consisting of ungated and gated regions, it was found that the plasma frequency does not follow the value predicted by the dispersion relation of the gated nor the ungated device.

Characterisation of low temperature and semi-insulating GaAs lateral photo-Dember THz Emitters

Poster for IRMMW-THz conference in Mainz, Germany 2013

The consequences of diffractively spreading beams in ultrafast THz spectroscopy

There are established methods for calculating optical constants from measurements using a broadband terahertz (THz) source. Applications to ultrafast THz spectroscopy have adopted the key assumption that the THz beam is treated as a normal incidence plane-wave. We show that this assumption results in a frequency-dependent systematic error, which is compounded by distortion of the beam on introduction of the sample.

State-space model identification of a wireless THz network

We model the large scale fading of wireless THz communications links deployed in a metropolitan area taking into account reception through direct line of sight, ground or wall reflection and diffraction. The movement of the receiver in the three dimensions is modelled by an autonomous dynamic linear system in state-space whereas the geometric relations involved in the attenuation and multi-path propagation of the electric field are described by a static non-linear mapping. A subspace algorithm in conjunction with polynomial regression is used to identify a Wiener model from time-domain measurements of the field intensity.

Towards a THz osmometer

This work discusses the use of a THz-transient spectrometer for the measurement of tissue water content. The relation of both mammalian- and plant-cell water content to the osmotic potential is discussed. The process of equilibration of tissue water potential with the water potential of water vapor in an osmometer cuvette is described. Observation of the THz transmittance through the water vapor provides a measure of the water activity and water potential in the sample. The possibility of performing dielectric relaxation measurements of the liquid water in the tissue at THz frequencies directly and the use of proline as marker of water stress in tissue are discussed.

Subspace and wavelet-packet algorithms for de-noising and classifying broadband THz transients

The results from a range of different signal processing schemes used for the further processing of THz transients are contrasted. The performance of different classifiers after adopting these schemes are also discussed.

Apodisation, denoising and system identification techniques for THz transients in the wavelet domain

This work describes the use of a quadratic programming optimization procedure for designing asymmetric apodization windows to de-noise THz transient interferograms and compares these results to those obtained when wavelet signal processing algorithms are adopted. A systems identification technique in the wavelet domain is also proposed for the estimation of the complex insertion loss function. The proposed techniques can enhance the frequency dependent dynamic range of an experiment and should be of particular interest to the THz imaging and tomography community. Future advances in THz sources and detectors are likely to increase the signal-to-noise ratio of the recorded THz transients and high quality apodization techniques will become more important, and may set the limit on the achievable accuracy of the deduced spectrum.