Excess arsenic in GaAs grown at low temperatures by molecular beam epitaxy

The structural properties of GaAs grown at low temperatures by molecular beam epitaxy (LTMBE GaAs) were studied. The excess arsenic atoms in LTMBE GaAs exist in the form of arsenic interstitial couples (i,e, two ns atoms share the one host site), and cause an increase in the lattice parameter of LTMBE GaAs. Annealing at above 300 degrees C, the arsenic interstitial couples decomposed, and As precipitates formed, resulting in a decrease in the lattice parameter.

Properties of GaAs single crystals grown by molecular beam epitaxy at low temperatures

Properties of GaAs single crystals grown at low temperatures by molecular beam epitaxy (LTMBE GaAs) have been studied. The results shaw that excessive arsenic atoms of about 10(20) cm(-3) exist in LTMBE GaAs in the form of arsenic interstitial couples, and cause the dilation in lattice parameter of LTMBE GaAs, The arsenic interstitial couples will be decomposed, and the excessive arsenic atoms will precipitate during the annealing above 300 degrees C. Arsenic precipitates accumulate in the junctions of epilayers with the increase in the temperature of annealing. The depletion regions caused by arsenic precipitates overlap each other in LTMBE GaAs, taking on the character of high resistivity, and the effects of backgating or sidegating are effectively restrained.

Effects of point defects on lattice parameters of semiconductors

A model for analyzing the correlation between lattice parameters and point defects in semiconductors has been established. The results of this model for analyzing the substitutes in semiconductors are in accordance with those from Vegard's law and experiments. Based on this model, the lattice strains caused by the antisites, the tetrahedral and octahedral single interstitials, and the interstitial couples are analyzed. The superdilation in lattice parameters of GaAs grown at low temperatures by molecular-beam epitaxy can be interpreted by this model, which is in accordance with the experimental results. This model provides a way of analyzing the stoichiometry in bulk and epitaxial compound semiconductors nondestructively.

Mercure, arsenic et sélénium au Burkina Faso : bioaccumulation, transfert trophique dans les systèmes aquatiques et évaluation de bioaccessibilité chez les humains

L’extraction aurifère est l’une des activités humaines qui a fortement accru l’émission de contaminants métalliques dans l’environnement. Le mercure (Hg), l’arsenic (As) et le sélénium (Se) sont 3 polluants métalliques de grande toxicité environnementale. En milieu aquatique, ils peuvent subir des transformations menant à des composés capables de bioaccumulation et de bioamplification. Il peut en résulter des concentrations 106 fois celle mesurée dans l’eau chez les poissons et les organismes situés en haut des chaînes alimentaires posant de ce fait de graves menaces pour la santé de ces organismes ainsi que leurs consommateurs y compris les humains. Cette étude a évalué les teneurs en Hg, As et Se dans les milieux aquatiques au Burkina Faso, une région d’Afrique sub-saharienne soumise à une exploitation minière intensive. Le risque potentiel pour les organismes aquatiques et les humains a été évalué en considérant les effets des interactions antagonistes Se/Hg et As/Se. La bioaccumulation et le transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques sont également décrits. L’exposition au Hg de poissons par les humains a été également évalué au laboratoire par mesure de la bioaccessibilité comme équivalent de la biodisponibilité par simulation de la digestion humaine. En général, les milieux aquatiques étudiés étaient peu affectés par ces 3 métal(loïd)s bien que certaines espèces de poisson issus des réservoirs les plus profonds indiquent des teneurs de Hg au dessus de 500 ngHg/g (poids frais) recommandé par l’OMS. Ces niveaux sont susceptibles de présenter des risques toxicologiques pour les poissons et pour leurs consommateurs. En considérant l’antagonisme Se/Hg, 99 % des échantillons de poisson seraient moins exposés à la toxicité du Hg dû à la présence simultanée du sélénium dans le milieu et pourraient être consommés sans risque. Cependant, les effets potentiels de l’antagonisme As/Se pourraient réduire les effets bénéfiques du Se et ramener cette proportion à 83 %. L’application des mesures de signatures en isotopes stables d’azote (δ15N) et de carbone (δ13C) des organismes aquatiques a permis le traçage des voies de transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques. On y observe des chaînes trophiques très courtes (3 - 4 niveaux trophiques) et des poissons majoritairement benthiques. L’approche isotopique n’a cependant pas permis de détecter les variations saisonnières des niveaux de contamination en Hg des poissons. L’exploration des contenus stomacaux des poissons a permis de mieux expliquer la baisse des concentrations en Hg et Se observées chez certains poissons au cours de la saison sèche en lien avec la variation de la composition des proies que l’analyse isotopique n’a pas cerné. L’étude suggère que l’analyse de contenus stomacaux ainsi que l’étude de la dynamique des communautés d’invertébrés couplées à celle des métaux pourraient améliorer la compréhension du fonctionnement des écosystèmes étudiés. Enfin, l’évaluation expérimentale de l’exposition au Hg indique que les modes de traitement avant consommation ainsi que l’usage de composés alimentaires tels le thé, le café lors de repas de poisson par certaines communautés humaines ont un impact sur la bioaccessibilité du Hg de poisson. Ces résultats, sous réserve de validation par des modèles animaux, suggèrent la prise en compte des habitudes alimentaires des communautés dans l’élaboration adéquat des avis de consommation de poisson.

Composition of sediments, hydrothermal manifestations, interstitial waters, and aeolian material from the TAG Hydrothermal Field and Central Atlantic

The book is devoted to regularities of spatial distribution, mineralogy and geochemistry of hydrothermal and hydrothermal-sedimentary manifestations of the Mid-Atlantic Ridge rift zone.

(Table 1) Oxygen isotopic composition of interstitial waters from ODP Hole 161-976

Interstitial waters recovered from Ocean Drilling Program, Leg 161, site 976 in the western Mediterranean Sea are used in conjunction with a numerical model to constrain the delta18O of seawater in the basin since the Last Glacial Maximum, including Sapropel Event 1. To resolve the oxygen isotopic composition of the deep Mediterranean, we use a model that couples fluid diffusion with advective transport, thus producing a profile of seawater delta18O variability that is unaffected by glacial-interglacial variations in marine temperature. Comparing our reconstructed seawater delta18O to recent determinations of 1.0 per mil for the mean ocean change in glacial-interglacial delta18O due to the expansion of global ice volume, we calculate an additional 0.2 per mil increase in Mediterranean delta18O caused by local evaporative enrichment. This estimate of delta18O change, due to salinity variability, is smaller than previous studies have proposed and demonstrates that Mediterranean records of foraminiferal calcite delta18O from the last glacial period include a strong temperature component. Paleotemperatures determined in combination with a stacked record of foraminiferal calcite depict almost 9°C of regional cooling for the Last Glacial Maximum. Model results suggest a decrease of ~1.1 per mil in seawater delta18O relative to the modern value caused by increased freshwater input and reduced salinity accompanying the formation of the most recent sapropel. The results additionally indicate the existence of isotopically light water circulating down to bottom water depths, at least in the western Mediterranean, supporting the existence of an 'anti-estuarine' thermohaline circulation pattern during Sapropel Event 1.