[pt] Nesta tese estudamos estruturas de poucos quânticos múltiplos (MQW) com dopagens delta de Si dentro dos poços quânticos de GaAs e de C nas barreiras de AlGaAs (nipi). Esta estrutura foi proposta anteriormente por W. Batty e D. W. E. Allsopp como uma alternativa para maximizar o deslocamento Stark e melhorar o desempenho de moduladores de amplitude por eletroabsorção.As amostras foram crescidas pela técnica de MOCVD, utilizando respectivamente como fontes de Si e C, a silana (SiH4)e o tetrabrometo decarbono(CBr4). Em particular,a dopagem de C em AlGaAs foi cuidadosamente estudada uma vez que seu controle é mais difícil de ser obtido. Apesar de pouca flexibilidade nas condições de crescimento, em particular na razão entre os fluxos dos elementos V e III, foi possível controlar o nível de dopagem de C nas camadas de AlGaAs. As estruturas nipi foram estudadas em detalhe para avaliar seu potencial na aplicação em moduladores ópticos. Observamos que o balanço necessário entre os níveis de dopagem n e p não é trivial de ser alcançado devido µ a presença de armadilhas de buracos nas interfaces AlGaAs=GaAs cuja população depende da concentração da dopagem no pouco de GaAs.Medidas de fotoluminescência (PL), reforçadas por cálculos teóricos, mostraram que uma transição espacialmente indireta envolvendo elétrons no pouco quântico de GaAs e buracos na barreira de AlGaAs ocorre, para baixas temperaturas, em energias abaixo do gap do pouco quântico. A temperatura ambiente esta transição não foi observada e a emissão óptica medida ocorre essencialmente na mesma energia observada em uma estrutura equivalente porém, sem dopagem delta. Estes resultados levaram a conclusão de que problemas de perdas por inserção no modulador, decorrentes de absorção por níveis no gap,não ocorrerão uma vez que, a temperatura ambiente, não existem níveis de energia abaixo da transição ao fundamental do pouco quântico. / [en] In this thesis we have studied multiple quantum well structures with Si delta doping inside the GaAs quantum wells and C delta doping in the AlGaAs barriers (nipi). This structure was proposed by W. Batty and D. W. E. Allsopp as an alternativeto maximize the Stark shift and improve the performance of electroabsorption amplitude modulators.The samples were grown by the MOCVD technique, using respectively as Si and C sources, silane (SiH4) and carbon tetrabromide (CBr4). Particularly, the C doping of AlGaAs was carefully studied because of the difficulties in controlling the C incorporation.Despite the little flexibility in the growth conditions, in particular in the V to III fluxes ratio, it was possible to control the C doping level in the AlGaAs layers.The nipi structures were studied in detail to evaluate their potential for use in the fabrication of optical modulators. It has been observed that the required balance between n and p type doping levels is not trivial to be achieved due to the presence of interface hole traps whose population depends on the GaAs quantum well doping concentration.Photoluminescence measurements, supported by calculations, point out that an spatially indirect transition which involves electrons in the GaAs quantum well and holes in the AlGaAs barrier occurs, at low temperatures, at energies below the gap of the quantum well. At room temperature this transition has not been observed and the measured optical emission occurs at essentially the same energy as that of an equivalent undoped structure. These results led to the conclusion that insertion losses problems will not occur due to absorption below the gap since, at room temperature, there are no energy levels below the quantum well fundamental transition energy.

[pt] Neste trabalho é feito um estudo da incorporação de fósforo na estrutura dos nanotubos de carbono de paredes múltipla pelo método de crescimento de Spray Pyrolysis. Para este fim, foi variada a concentração de fósforo no precursor de partida para obter amostras com diferentes concentrações de átomos dopantes visando propiciar a dopagem substitucional. Foi mostrado através da microscopia eletrônica de varredura e de transmissão que uma vez introduzido o fósforo estes tubos experimentam mudanças na sua estrutura, pois os tubos dopados crescem formando corrugações com uma morfologia tipo corrente de carbono, chegando a ser até dez vezes mais curtos que um nanotubo não dopado crescido pela mesma técnica em condições semelhantes. A análise feita por espectroscopia Raman mostrou que a relação entre as intensidades das bandas D e G aumenta com o aumento da concentração de fósforo e que a banda G se desloca para menores frequências como evidencia de mudanças na estrutura eletrônica e de fônons dos nanotubos dopados. O resultado obtido por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) foi um dos mais relevantes, pois mostrou que o pico P 2p do fósforo está constituído de duas componentes, um devido às ligações P-Fe associadas à formação de nanopartículas de fosfato e/ou fosfeto de ferro e o segundo atribuído às ligações C-P, e que pode ser associado a possível presença de dopagem substitucional por átomos de fósforo na rede hexagonal dos nanotubos. Finalmente os resultados obtidos por termogravimetria mostraram que os nanotubos dopados com fósforo são mais reativos que os nanotubos não dopados, o que os faz mais promissores em aplicações como sensores de gases ou em eletrodos em capacitores eletroquímicos. / [en] The thesis addresses the incorporation of phosphorus atoms into the structure of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) grown by the Spray Pyrolysis method. To this end, the concentration of ferrocene in the precursor was fixed in 2,0 wt %, while the concentration of triphenylphosphine (Ph3P) was varied from 0,15 to 0,65 wt %. Scanning and transmission electron microscopy images showed as first evidence of doped tubes, the presence of corrugated tubes, constituted of a special bamboo type morphology, like a carbon necklace growth being approximately ten times shorter when compared to the undopes tubes. The analysis of the Raman spectra shows that the D to G band ratios increase as the Ph3P concentration was increased from 0,15 to 0,65 wt % as an indication of the defects introduced into the nanotubes. On the other hand, the frequency of the G band, highly sensitive to changes in the sp2 carbon structures induced by doping or defects, downshifts as the phosphorus concentration increases, possibly related to a renormalization of the energies of the phonons and the electrons of the nanotubes at the defect or doping sites of the carbon lattice. The XPS spectra obtained from doped tubes were compared with the spectra obtained from Ph3P and metallic phosphorus. The most important results was obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) because without unprecedented detail, the studies on the P 2p peak shows it’s constitute of two components located at 133,3 and 129,5 eV, attributed to P-Fe and C-P bonding, confirming the phosphorus doping MWCNTs. The X-ray diffraction analysis showed a high degree of crystallinity and the formation of iron oxides and iron-phosphorus compounds once the Ph3P was introduced as the starting material in the nanotubes growth. Finally, thermogravimetric analysis in oxidative and inert atmospheres shows the doped tubes has higher chemical reactivity and more defects in their structure.

[pt] A presente pesquisa de mestrado relaciona-se ao desenvolvimento e à validação de um método analítico para detecção de substâncias proibidas em matrizes biológicas de cavalos de corrida e seu impacto na confiabilidade metrológica de serviços laboratoriais voltados à atividade turfística visando (i) a especificação de desempenho de um laboratório antidoping capacitado para identificar a presença de substâncias proibidas acordadas pela indústria de carreiras de cavalo; (ii) a adequação às condições brasileiras dos métodos analíticos aplicáveis à determinação antidoping em matrizes biológicas de animais em competição e (iii) a definição de um padrão de excelência harmonizado aos critérios da International Federation of Horseracing Authorities entendidos como instrumentos para a conquista do credenciamento do laboratório antidoping e subseqüente participação em acordos internacionais de reconhecimento mútuo. Para fundamentar o desenvolvimento da pesquisa, o trabalho considerou como estudo de caso o Laboratório Antidoping do Jockey Club Brasileiro (LAD/JCB). Original no seu escopo, o trabalho contribui para ampliar a abrangência da atividade de acreditação laboratorial no Brasil tendo em vista tratar-se de uma nova categoria de laboratório de ensaio ainda não existente na matriz laboratorial credenciada cuja confiabilidade laboratorial foi desenvolvida à luz dos critérios da norma internacional ISO/IEC 17025. No contexto do desenvolvimento são ainda discutidos aspectos relevantes relacionados ao sistema da gestão laboratorial; expressão das incertezas de medição associadas à determinação antidoping em consonância a práticas e procedimentos internacionalmente consensados; capacitação de pessoal técnico especializado; rastreabilidade ao Sistema Internacional de Unidades (SI) e validação e adequação de metodologias analíticas utilizadas em laboratórios antidoping. Atenção particular é direcionada ao Methode Alcalins Sur C- 18, desenvolvido pelo Laboratoire LAB-Contrôle antidopage da França, aplicável a determinação da presença de substâncias dopantes em matrizes biológicas (urina) de cavalos de corrida, utilizado como método fonte para o desenvolvimento de um método alternativo adequado às condições laboratoriais do Laboratório Antidoping do Jockey Club Brasileiro e moldado à detecção de substâncias dopantes mais freqüentes na atividade turfística brasileira. Tendo a cafeína sido estatisticamente identificada a substância mais presente nas análises realizadas pelo Laboratório Antidoping do Jockey Club Brasileiro ao longo de seus sete anos de atuação, o Methode Alcalins Sur C-18 foi adequado e validado para sua determinação analítica. À pesquisa desenvolvida atribuem-se, também, créditos pela introdução de um novo atributo na validação qualitativa da metodologia, denominado valor- limite de determinação, subsidiando a determinação de uma faixa de concentração, para que resultados incorretos (falso-positivos e falso- negativos) não constem de laudos emitidos. Adicionalmente à adequação e validação do método analítico desenvolvido, a pesquisa de mestrado contribuiu não apenas para atribuir visibilidade a uma nova categoria de laboratórios, mas, principalmente, para preparar o Laboratório Antidoping do Jockey Club Brasileiro para demonstrar sua competência técnica como estratégia de conquista de um credenciamento internacionalmente reconhecido. A presente pesquisa de mestrado voltada ao equacionamento de um problema inédito no Brasil de interesse da indústria relacionada à atividade turfística desenvolveu-se no contexto do Convênio FINEP/MCT no. 22.01.0692.00, Referência 1974/01, que aportou recursos do Fundo Setorial Verde Amarelo para direcionar o esforço de pesquisa em metrologia para a solução de dez projetos-piloto de interesse da indústria. No c / [en] This Master s Degree dissertation addresses the development in adjustment and validation and the metrological reliability of laboratory services covering horseracing activities. The work includes (i) the specification of the performance of an antidoping laboratory capable of identifying the presence of forbidden substances, as defined by the horse-racing industry; (ii) the validation of analytical methods applicable in doping tests of biological matrices of competing animals to Brazilian laboratories conditions, and (iii) the definition of a standard of excellence in harmony with the criteria of the International Federation of Horseracing Authorities as the tools utilized for the accreditation of the antidoping laboratory and the subsequent participation in international agreements of mutual recognition. In order to validate the methodology, the Brazilian Jockey Club Antidoping Laboratory (LAD/JCB) was used as a studycase. Original in its scope, this work contributes towards the widening of the accreditation of laboratories in Brazil, considering the fact this new category of testing laboratories is still nonexistent within the Brazilian network of accredited testing laboratories which considers the international standard ISO/IEC 17025 as the basic criteria. With regard to development, some relevant aspects are still being discussed in relation to the laboratory management system: the unreliability of the measurements for the determination of doping, in view of internationally accepted practices and procedures; qualification of specialized technical personnel; traceability of SI (the International Unit System) and the validation and adjustment of analytical methodologies utilized in antidoping laboratories. Special attention is dedicated to Methode Alcalins Sur C- 18, developed by Laboratoire LAB-Contrôle Antidopage in France, applicable to the determination of the presence of doping substances in the biological matrix (urine) of racehorses, used as method source for the development of an alternative method adjusted to the Antidoping Laboratory of the Brazilian Jockey Club conditions and molded to detection of the more frequents doping substances in the brazilian horserancing activities. Having the caffeine been the doping substance statistically identified as the most frequent in the tests carried out by the Brazilian Jockey Club Antidoping Laboratory, along its seven years of services, the Methode Alcalins Sur C-18 was adapted and validated for its analytical determinations. The applied research carried out was also credited with the introduction of a new attribute to the methodology qualitative validation, designated as limit- value for determination, which provides key-information for the determination of a concentration band, in order that incorrect results (false-positive and false- negative) do not appear in the laboratory reports usually issued. Besides the adaptation and validation of the analytical method thus developed, this Master s Degree dissertation contributes not only towards greater visibility of a new category of laboratories, but mainly to the preparation of the Brazilian Jockey Club Antidoping Laboratory to demonstrate its technical capacity as a policy and strategy for becoming in the near future an internationally recognized accredited laboratory. The present M.Sc. Dissertation addresses the metrological reliability of antidoping laboratories, a pioneering issue in Brazil, aiming at the solution of a problem related to the horse-racing industry. It was developed under the financial support of the FINEP/MCT Agreement no. 22.01.0692.00, Reference 1974/01 (Green-Yellow governmental Sectoral Fund) which droved research cooperative efforts in metrology to the solution of ten pilot-projects. In this case specifically, cooperated to the development of the M.Sc. research entitled Metrological reliability of the Antidoping Laboratory of the Brazilian Jockey Club