Un nouvel contexte de sécurité en Europe a fait place à l’ère bipolaire au cours des années 1990. La chute du communisme découvre une Europe scindée entre les pays occidentaux et les pays de l’Europe orientale, une région positionnée au carrefour des civilisations, tributaire encore aux défis, dangers et risques qui accompagnent la chute de l’empire soviétique. Au début des années 1990, un nouveau paradigme de sécurité, surnommé le « paradigme de sécurité gelé » remplace l’ancien paradigme de la bipolarité, spécifique à la guerre froide. Le manque de coopération entre les pays de la région devient la principale caractéristique de l’époque, au début et lors du moment unipolaire. Le tableau de la sécurité régionale nous montre deux camps avec des conceptions apparemment irrémédiables : d’un part, les pays appartenant à l’ancien système communiste, chacun avec les propres craintes vis-à-vis d’un possible revirement de la Russie et chacun avec une forte orientation pro-occidentale. D’autre part il existe une Russie désireuse de rétablir la sphère d’influence perdue et de regagner la gloire impériale, en utilisant de plus en plus une nouvelle méthode de coercition, l’arme énergétique. Dans cette équation de pouvoir, il est intéressant de poursuivre l’évolution et le rôle de la Roumanie, un pays de faille, appartenant par la langue et par la culture à la civilisation occidentale et par religion à la civilisation orthodoxe. En définitive, par son positionnement stratégique, et par sa volonté de retrouver son identité européenne perdue lors du communisme, la Roumanie deviendra l’une des importants piliers de la défense otaniene dans cette part du continent. / A new security environment in Europe replaced the bipolarity era since the ‘90th. The fall of communism reveals a Europe divided between Western countries and the Eastern Europe, region located at the crossroads of civilizations, tributary to the challenge, risks and hazards accompanying the Soviet collapse. Early ’90th, a new security paradigm, the “paradigm of freeze security” replaces the old one of bipolarity during the Cold War. The lack of cooperation among the countries in the region is the main characteristic of the period, from the beginning and during unipolar moment. The picture of regional security show us two camps having apparently irremediable ideology: on the one hand, countries belonging to the former Soviet empire, each of them having their own concern about a possible sudden change of Russia, but with a strong Western orientation, and on the other hand, the existing Russian empire willing to reestablish a sphere of influence and to regain lost imperial glory, using increasingly a more and new coercion weapon – the energy weapon. In this equation of power, is interesting to observe the evolution and Romania role, a buffer security zone, by the language and culture belonging of Western civilization and by religion of Orthodox civilization. Ultimately, by its strategic position and desire to find again, its European identity, lost during Communism era, Romania will become one of the important pillars of NATO defense, in this part of the continent.

Hintergrund: Die Befundlage zum Zusammenhang von Persönlichkeitsstörungen (PS) und dem Behandlungserfolg bei Depressionen ist heterogen. Methode: 168 Patienten mit unipolarer Depression wurden vor und nach einer stationären Depressionsbehandlung sowie ein Jahr später untersucht. Die Depressivität wurde mit der HAMD und dem BDI, die psychische Gesamtbelastung mit dem BSI und die gesundheitsbezogene Lebensqualität mit dem SF-12 erfasst. Ergebnisse: Sowohl Patienten mit als auch ohne PS zeigten während des Klinikaufenthaltes eine signifikante Symptomreduktion. Im post-stationären Jahr wiesen Patienten mit PS im Gegensatz zu Patienten ohne PS eine leichte Symptomzunahme auf. Auch Patienten mit zwanghafter, selbstunsicherer und/oder dependenter bzw. Cluster B PS profitierten von der Behandlung. Ein Jahr nach dem Klinikaufenthalt wiesen Patienten mit Cluster B PS eine moderate Symptomzunahme auf. Patienten mit selbstunsicherer/dependenter PS zeigten im Katamneseintervall keine Symptomzunahme, wiesen jedoch aufgrund ihrer höheren Symptombelastung nach dem Klinikaufenthalt zum Katamnesezeitpunkt eine stärkere Symptomatik auf als Patienten ohne PS. Patienten mit zwanghafter PS zeigten einen mit Patienten ohne PS weitgehend vergleichbaren Behandlungserfolg. Der Zusammenhang einer dimensionalen Beurteilung der diagnostischen Konstrukte des DSM-IV mit dem Behandlungserfolg war inkonsistent. Diskussion: Patienten mit PS profitierten kurzfristig in gleichem Maße von der Depressionsbehandlung wie Patienten ohne PS. Sie wiesen jedoch einen ungünstigeren längerfristigen Krankheitsverlauf auf. Vor allem Patienten mit Cluster B PS konnten ihren Behandlungserfolg nicht aufrechterhalten. Für diese Patienten sollten spezifische Maßnahmen zur Rückfallprophylaxe und eine störungsspezifische Psychotherapie in Betracht gezogen werden. Die Ausprägungsgrade von Persönlichkeitsfaktoren des DSM-IV hatten keine stärkere Vorhersagekraft für den Behandlungserfolg als die kategorialen PS-Diagnosen. / Background: Empirical findings regarding the relationship of personality disorders (PD) and outcome of treatment for depression are inconclusive. Method: 168 inpatients with unipolar depression were assessed at admission, discharge and one-year follow-up using HRSD and BDI to assess depression severity, BSI to measure symptom distress and SF-12 to assess subjective health. Results: Patients without PD as well as with at least one PD showed a significant intake-to-discharge symptom reduction. In contrary to patients without PD, patients with PD showed a slight increase in symptom severity at one-year follow-up. Furthermore, patients with ‘pure’ obsessive-compulsive, avoidant/dependent or Cluster B PD benefited from the inpatient treatment of depression. One year after discharge, patients with ‘pure’ Cluster B PD could not sustain their treatment outcome. Patients with ‘pure’ avoidant and/or dependent PD did not show an increase in symptom severity in the follow-up year. Nevertheless, they scored higher in HRSD and BSI at follow-up, compared to patients without PD, due to their higher symptom level at discharge. Patients with ‘pure’ obsessive-compulsive PD showed a short- and longer-term treatment outcome that was largely comparable to that of patients without PD. Moreover, the findings regarding the relationship of treatment outcome with a dimensional representation of DSM-IV PDs were inconsistent. Discussion: Patients with PD benefited from an inpatient treatment for depression as much as patients without PD. Nevertheless, in the first year follow-up patients with PD, especially with Cluster B PD, could not sustain their treatment outcome. Therefore, measures to prevent relapses and disorder-specific psychotherapy for these patients should be taken into account. Moreover, our results indicate that a dimensional model of personality pathology that is closely connected to the categorical assessment of PDs does not improve prediction of treatment outcome.

De nos jours, les liaisons par fibres optiques monomode ou multimodes équipent de plus en plus de bâtiments, de lieux et sites de transports publics (gares, aéroports, autoroutes, ports ou plateformes multimodales). Ceci est dû au débit important qu’offre la fibre optique et à son atténuation très faible sur de longues distances. Afin de gérer au mieux la transmission au sein de la fibre optique, les performances de divers codes à une dimension 1D OOC et PC et deux dimensions 2D-MWOOC sur les récepteurs conventionnels ont été étudiées. Cependant, les performances obtenues restent limitées lorsque le nombre d’utilisateurs croit significativement. En ne tenant pas compte du bruit causé par les composants du système, la dégradation des performances est principalement due aux interférences d’accès multiples (IAM). De ce fait, nous proposons dans le cadre de cette thèse d’optimiser les performances du récepteur PIC en ajoutant un facteur de compensation qui permet de réduire au mieux les interférences d’accès multiples. Ceci est étudié avec les codes optiques à deux dimensions 2D-PC/PC que nous générons. Des expérimentations sur un banc d’essai optique en laboratoire sont effectuées pour illustrer la mise en oeuvre de multiservices. Une validation de certains résultats théoriques est également menée sur un simulateur dédié. / Nowadays, public transport spaces (train stations, airports, highways, ports or multimodal platforms) and buildings are being more and more equipped by single mode or multimode optical fibers. The high throughput offered and the very low attenuation over long distances proposed by optical fiber are indeed very promising. For a better management of optical fiber transmissions, the performance of various one-dimensional 1D OOC and PC codes, and twodimensional2D- MWOOC codes on conventional receivers have been previously studied.These studies show that a good level of performance is only available to a restricted number of users. Assuming noiseless components in the system, the performance degradation is mainly due to multiple access interference (MAI). Therefore, we propose in this thesis to optimize the performance of PIC receivers by adding a compensation factor that can best reduce the MAI. This is studied with two-dimensional optical codes 2D-PC/PC that we have generated. Experiments on a laboratory test bench were made to implement multiple services. The theoretical studies and the channel optical transmission simulations were also validated by using a dedicated simulator tool.

Augmenting/reducing of the evoked potential has been shown to be related to sensation seeking (SS) and specific clinical disorders. Buchsbaum demonstrated that patients with bipolar affective disorders (BAD) tend to be augmenters, as is the case with sensation seekers, and patients with unipolar affective disorders (UPD) tend to be reducers. In addition, he reported that prophylactic medication reduced the tendency to augment in bipolar patients. However, evidence for these relations is restricted to a few studies. This study explores whether Buchsbaum’s initial findings can be found in a naturalistic clinical setting. Acoustic evoked potentials were recorded for six levels of intensity (59, 71, 79, 88, 92, 96 dB SPL) from 24 healthy adults, 21 unipolar depressed patients, and 21 patients with BAD. Participants also completed personality questionnaires, especially the Sensation Seeking Scales Form V. Results revealed a positive correlation between SS and augmenting/reducing in healthy controls, thereby replicating earlier findings. Bipolar depressed patients showed larger P1/N1 slopes than healthy controls, when medication was statistically controlled. Unipolar depressed patients showed smaller P2 slopes, but only when medication was not controlled. Implications of these results for further research on augmenting/reducing and affective disorders and their relationship to SS are discussed. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

L’objectif de cette recherche est : 1) de contribuer à la réduction du retard diagnostique quicaractérise le trouble bipolaire ; 2) identifier les marqueurs infra cliniques de la dépressionbipolaire ; 3) créer une constellation de différenciation de l’épisode dépressif majeur bipolaireet unipolaire au test de Rorschach (système intégratif).Méthode : Dans un premier temps, nous avons développé une constellation provisoire avec unpré-test auprès de 41 patients (20 bipolaires et 21 unipolaires). Dans un second temps, nousavons testé cette constellation sur un nouvel échantillon de 141 patients (71 bipolaires et 70unipolaires). La symptomatologie dépressive est contrôlée avec la MADRS, l’absence desymptomatologie maniaque et / ou hypomaniaque est contrôlée avec la MAS.Résultats : Il existe des différences infra cliniques, mises en avant par le test de Rorschach,entre les dépressions bipolaires et les dépressions unipolaires. 7 variables du test deRorschach diffèrent dans nos 2 groupes, nous les avons regroupées en un index. Ceregroupement en une constellation permet d’augmenter significativement sensibilité et laspécificité de cette distinction. / The aims of this study are 1) to contribute to reduce the diagnostic delay of bipolar disorder ; 2) identify infraclinical psychological markers of bipolar depression ; 3) build a bipolar depressive index in Rorschach test (comprehensive system).Method : A preliminary Rorschach index has been developed from a pre-test with 41 patients(20 bipolar and 21 unipolar). This preliminary index has been tested on another sample of 141 patients (71 bipolar and 70 unipolar). We used MADRS to rate the depressive symptomaticintensity and the MAS to rate the manic and / or hypomanic symptomatic intensity.Results : Some infraclinical dimensions of depressive episodes, assessed with the Rorschachtest, are different in unipolar and bipolar patients. 7 variables are different in the 2 groups. We put them together in an index. Grouping these variables in a constellation increases specificityand sensitivity of the differential diagnosis.

La découverte de nombreuses planètes extrasolaires depuis 1995 est une source d’inspiration pour les modèles de formation et évolution des systèmes solaires. Une fraction de ces planètes ont un demi-grand axe inférieur à 0.1 UA; une planète qui migre à proximité de son étoile subit donc d’abord un fort vent solaire et, après son entrée dans la magnétosphère stellaire, un fort champ magnétique. Nous étudions séparemment l’interaction entre ces planètes et la composante périodique et indépendente du temps du champ magnétique dipolaire stellaire. L’interaction périodique est associée à des courants induits confinés dans la planète. Nous étudions deux effets qui pourraient augmenter le moment angulaire d’une planète gaseuse géante qui migre vers son étoile: un torque de Lorentz qui transferre du moment angulaire de la rotation de l’étoile vers l’orbite de la planète et une perte de masse induite par la dissipation ohmique dans la planète qui peut donner du moment angulaire à la planète lorsque cette masse est accrétée sur l’étoile. Nous modellisons l’interaction indépendente du temps comme un modèle d’inducteur unipolaire, dans lequel le courant induit circule dans une boucle fermée formée par la planète, le flux de tube, et le pied du flux de tube dans l’atmosphère stellaire. Nous calculons de fa con cohérente la dissipation ohmique dans la planète et le pied du flux de tube ainsi que le couple de Lorentz. Nous utilisons alors ce modèle pour expliquer l’aspect enflé de certaines planètes géantes. Finalement, nous suggérons que ce modèle permettrait également d’estimer la conductivité électrique des super-Terres qui interagissent magnétiquement avec leur étoile. / The numerous and diverse extrasolar planets detected since 1995 provide much inspiration for planetary astrophysics. A fraction of these extrasolar planets orbit their host stars at semi-major axes less than 0.1 AU; a planet which has migrated toward its host star would thus first encounter a strong magnetized wind and, as it enters the stellar magnetosphere, strong magnetic fields. We model the interaction of such a close-in extrasolar planet with the dipolar magnetic field of its host star and study separately the time-dependent and independent components. The time-dependent interaction gives rise to Eddy currents confined in the planet. We investigate two effects that may transfer angular momentum to a planet approaching its host TTauri star through type II migration: a Lorentz torque that transfers angular momentum from the stellar spin to the planetary orbit and a mass loss induced by the ohmic dissipation in the planet, which may transfer angular momentum to the planet as the gas is accreted onto the star. We model the time-independent interaction with the unipolar inductor model, which allows the current induced in the planet to flow along a closed loop constituted by the planet, the flux tube, and its footprint on the stellar atmosphere. We self-consistently calculate the ohmic dissipation in the planet and the star and the associated Lorentz torque. We then suggest that the ohmic dissipation may provide the extra energy needed to explain some planets with inflated radii. Finally, we propose that the model may also be used to remotely infer the electric conductivity of the outer layers of super-Earths interacting magnetically with their host stars.

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Die enorme Steigerung der Leistungsfähigkeit integrierter Schaltkreise wird seit über 50 Jahren im Wesentlichen durch eine Verkleinerung der Bauelementdimensionen erzielt. Aufgrund des Erreichens physikalischer Grenzen kann dieser Trend, unabhängig von der Lösung technologischer Probleme, langfristig nicht fortgesetzt werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Herstellung neuartiger Transistoren und Schaltungen, welche im Vergleich zu konventionellen Bauelementen funktionserweitert sind, wodurch ein zur Skalierung alternativer Ansatz vorgestellt wird. Ausgehend von gewachsenen und nominell undotierten Silizium-Nanodrähten wird die Herstellung von Schottky-Barrieren-Feldeffekttransistoren (SBFETs) mit Hilfe etablierter und selbst entwickelter Methoden beschrieben und die Ladungsträgerinjektion unter dem Einfluss elektrischer Felder an den dabei erzeugten abrupten Metall–Halbleiter-Grenzflächen analysiert. Zur Optimierung der Injektionsvorgänge dienen strukturelle Modifikationen, welche zu erhöhten ambipolaren Strömen und einer vernachlässigbaren Hysterese der SBFETs führen. Mit dem rekonfigurierbaren Feldeffekttransistor (RFET) konnte ein Bauelement erzeugt werden, bei dem sich Elektronen- und Löcherinjektion unabhängig und bis zu neun Größenordnungen modulieren lassen. Getrennte Topgate-Elektroden über den Schottkybarrieren ermöglichen dabei die reversible Konfiguration von unipolarer Elektronenleitung (n-Typ) zu Löcherleitung (p-Typ) durch eine Programmierspannung, wodurch die Funktionen konventioneller FETs in einem universellen Bauelement vereint werden. Messungen und 3D-FEM-Simulationen geben einen detaillierten Einblick in den elektrischen Transport und dienen der anschaulichen Beschreibung der Funktionsweise. Systematische Untersuchungen zu Änderungen im Transistoraufbau, den Abmessungen und der Materialzusammensetzung verdeutlichen, dass zusätzliche Strukturverkleinerungen sowie die Verwendung von Halbleitern mit niedrigem Bandabstand die elektrische Charakteristik dieser Transistoren weiter verbessern. Im Hinblick auf die Realisierung neuartiger Schaltungen wird ein Konzept beschrieben, die funktionserweiterten Transistoren in einer energieeffizienten Komplementärtechnologie (CMOS) nutzbar zu machen. Die dafür notwendigen gleichen Elektronen- und Löcherstromdichten konnten durch einen modifizierten Ladungsträgertunnelprozess infolge mechanischer Verspannungen an den Schottkyübergängen erzielt und weltweit erstmalig an einem Transistor gezeigt werden. Der aus einem <110>-Nanodraht mit 12 nm Si-Kerndurchmesser erzeugte elektrisch symmetrische RFET weist dabei eine bisher einzigartige Kennliniensymmetrie auf.Die technische Umsetzung des Schaltungskonzepts erfolgt durch die Integration zweier RFETs innerhalb eines Nanodrahts zum dotierstofffreien CMOS-Inverter, der flexibel programmiert werden kann. Die rekonfigurierbare NAND/NOR- Schaltung verdeutlicht, dass durch die RFET-Technologie die Bauelementanzahl reduziert und die Funktionalität des Systems im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen erhöht werden kann. Ferner werden weitere Schaltungsbeispiele sowie die technologischen Herausforderungen einer industriellen Umsetzung des Konzeptes diskutiert. Mit der funktionserweiterten, dotierstofffreien RFET-Technologie wird ein neuartiger Ansatz beschrieben, den technischen Fortschritt der Elektronik nach dem erwarteten Ende der klassischen Skalierung zu ermöglichen. / The enormous increase in performance of integrated circuits has been driven for more than 50 years, mainly by reducing the device dimensions. This trend cannot continue in the long term due to physical limits being reached. The scope of this thesis is the development and fabrication of novel kinds of transistors and circuits that provide higher functionality compared to the classical devices, thus introducing an alternative approach to scaling. The fabrication of Schottky barrier field effect transistors (SBFETs) based on nominally undoped grown silicon nanowires using established and developed techniques is described. Further the charge carrier injection in the fabricated metal to semiconductor interfaces is analyzed under the influence of electrical fields. Structural modifications are used to optimize the charge injection resulting in increased ambipolar currents and negligible hysteresis of the SBFETs. Moreover, a device has been developed called the reconfigurable field-effect transistor (RFET), in which the electron and hole injection can be independently controlled by up to nine orders of magnitude. This device can be reversibly configured from unipolar electron conducting (ntype) to hole conducting (p-type) by the application of a program voltage to the two individual top gate electrodes at the Schottky junctions. So the RFET merges the functionality of classical FETs into one universal device. Measurements and 3D finite element method simulations are used to analyze the electrical transport and to describe the operation principle. Systematic investigations of changes in the device structure, dimensions and material composition show enhanced characteristics in scaled and low bandgap semiconductor RFET devices. For the realization of novel circuits, a concept is described to use the enhanced functionality of the transistors in order to realize energy efficient complementary circuits (CMOS). The required equal electron and hole current densities are achieved by the modification of charge carrier tunneling due to mechanical stress and are shown for the first time ever on a transistor. An electrically symmetric RFET based on a compressive strained nanowire in <110> crystal direction and 12 nm silicon core diameter exhibits unique electrical symmetry. The circuit concept is demonstrated by the integration of two RFETs on a single nanowire, thus realizing a dopant free CMOS inverter which can be programmed flexibly. The reconfigurable NAND/NOR shows that the RFET technology can lead to a reduction of the transistor count and can increase the system functionality. Additionally, further circuit examples and the challenges of an industrial implementation of the concept are discussed.The enhanced functionality and dopant free RFET technology describes a novel approach to maintain the technological progress in electronics after the expected end of classical device scaling.

Die enorme Steigerung der Leistungsfähigkeit integrierter Schaltkreise wird seit über 50 Jahren im Wesentlichen durch eine Verkleinerung der Bauelementdimensionen erzielt. Aufgrund des Erreichens physikalischer Grenzen kann dieser Trend, unabhängig von der Lösung technologischer Probleme, langfristig nicht fortgesetzt werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Herstellung neuartiger Transistoren und Schaltungen, welche im Vergleich zu konventionellen Bauelementen funktionserweitert sind, wodurch ein zur Skalierung alternativer Ansatz vorgestellt wird. Ausgehend von gewachsenen und nominell undotierten Silizium-Nanodrähten wird die Herstellung von Schottky-Barrieren-Feldeffekttransistoren (SBFETs) mit Hilfe etablierter und selbst entwickelter Methoden beschrieben und die Ladungsträgerinjektion unter dem Einfluss elektrischer Felder an den dabei erzeugten abrupten Metall–Halbleiter-Grenzflächen analysiert. Zur Optimierung der Injektionsvorgänge dienen strukturelle Modifikationen, welche zu erhöhten ambipolaren Strömen und einer vernachlässigbaren Hysterese der SBFETs führen. Mit dem rekonfigurierbaren Feldeffekttransistor (RFET) konnte ein Bauelement erzeugt werden, bei dem sich Elektronen- und Löcherinjektion unabhängig und bis zu neun Größenordnungen modulieren lassen. Getrennte Topgate-Elektroden über den Schottkybarrieren ermöglichen dabei die reversible Konfiguration von unipolarer Elektronenleitung (n-Typ) zu Löcherleitung (p-Typ) durch eine Programmierspannung, wodurch die Funktionen konventioneller FETs in einem universellen Bauelement vereint werden. Messungen und 3D-FEM-Simulationen geben einen detaillierten Einblick in den elektrischen Transport und dienen der anschaulichen Beschreibung der Funktionsweise. Systematische Untersuchungen zu Änderungen im Transistoraufbau, den Abmessungen und der Materialzusammensetzung verdeutlichen, dass zusätzliche Strukturverkleinerungen sowie die Verwendung von Halbleitern mit niedrigem Bandabstand die elektrische Charakteristik dieser Transistoren weiter verbessern. Im Hinblick auf die Realisierung neuartiger Schaltungen wird ein Konzept beschrieben, die funktionserweiterten Transistoren in einer energieeffizienten Komplementärtechnologie (CMOS) nutzbar zu machen. Die dafür notwendigen gleichen Elektronen- und Löcherstromdichten konnten durch einen modifizierten Ladungsträgertunnelprozess infolge mechanischer Verspannungen an den Schottkyübergängen erzielt und weltweit erstmalig an einem Transistor gezeigt werden. Der aus einem <110>-Nanodraht mit 12 nm Si-Kerndurchmesser erzeugte elektrisch symmetrische RFET weist dabei eine bisher einzigartige Kennliniensymmetrie auf.Die technische Umsetzung des Schaltungskonzepts erfolgt durch die Integration zweier RFETs innerhalb eines Nanodrahts zum dotierstofffreien CMOS-Inverter, der flexibel programmiert werden kann. Die rekonfigurierbare NAND/NOR- Schaltung verdeutlicht, dass durch die RFET-Technologie die Bauelementanzahl reduziert und die Funktionalität des Systems im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen erhöht werden kann. Ferner werden weitere Schaltungsbeispiele sowie die technologischen Herausforderungen einer industriellen Umsetzung des Konzeptes diskutiert. Mit der funktionserweiterten, dotierstofffreien RFET-Technologie wird ein neuartiger Ansatz beschrieben, den technischen Fortschritt der Elektronik nach dem erwarteten Ende der klassischen Skalierung zu ermöglichen.:Kurzzusammenfassung Abstract 1 Einleitung 2 Nanodrähte als aktivesGebiet fürFeldeffekttransistoren 2.1 Elektrisches Potential und Ladungsträgertransport in Transistoren 2.1.1 Potentialverlauf 2.1.2 Ladungsträgerfluss und Steuerung 2.2 Der Metall-Halbleiter-Kontakt 2.2.1 Ladungsträgertransport über den Schottky-Kontakt 2.2.2 Thermionische Emission 2.2.3 Ladungsträgertunneln 2.2.4 Methoden zur Beschreibung der Gesamtinjektion 2.3 Der Schottkybarrieren-Feldeffekttransistor 2.4 Stand der Technik 2.4.1 Elektronische Bauelemente auf Basis von Nanoröhren und Nanodrähten 2.4.2 Rekonfigurierbare Transistoren und Schaltungen 2.5 Zusammenfassung 3 TechnologienzurHerstellung vonNanodraht-Transistoren 3.1 Herstellung von SB-Nanodraht-Transistoren mit Rückseitengatelektrode 3.1.1 Nanodraht-Strukturbildung durch VLS-Wachstum 3.1.2 Drahttransfer 3.1.3 Herstellung von Kontaktelektroden 3.1.4 Herstellung von Schottky-Kontakten innerhalb eines Nanodrahtes 3.2 Strukturerzeugung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.1 Schichtstrukturierung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.2 Strukturierung mittels ungerichteter Elektronenstrahllithographie 3.2.3 Justierte Strukturierung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.4 Justierte Strukturierung mittels feinangepasster Elektronenstrahllithographie 3.2.5 Justierte Strukturierung mittels kombinierter optischer und Elektronenstrahllithographie 3.3 Zusammenfassung 4 Realisierung und Optimierung siliziumbasierter Schottkybarrieren- Nanodraht-Transistoren 4.1 Nanodraht-Transistor mit einlegierten Silizidkontakten 4.1.1 Transistoren auf Basis von Nanodrähten in <112>-Richtung 4.1.2 Transistoren mit veränderten Abmessungen 4.2 Analyse und Optimierung der Gatepotentialverteilung im Drahtquerschnitt in Kontaktnähe 4.3 Si/SiO2 - Core/Shell Nanodrähte als Basis für elektrisch optimierte Transistoren 4.3.1 Si-Oxidation im Volumenmaterial 4.3.2 Si-Oxidation am Draht 4.3.3 Silizidierung innerhalb der Oxidhülle 4.3.4 Core/Shell-Nanodraht-Transistoren mit Rückseitengate 4.4 Analyse der Gatepotentialwirkung in Abhängigkeit des Abstands zur Barriere 4.5 Zusammenfassung 5 RFET - Der Rekonfigurierbare Feldeffekttransistor 5.1 Realisierung des RFET 5.2 Elektrische Charakteristik 5.2.1 Elektrische Beschaltung und Funktionsprinzip 5.2.2 Elektrische Messungen 5.2.3 Auswertung 5.3 Transporteigenschaften des rekonfigurierbaren Transistors 5.3.1 Tunnel- und thermionische Ströme im RFET 5.3.2 Analyse der Transportvorgänge mit Hilfe der numerischen Simulation 5.3.3 Schaltzustände des RFET 5.3.4 On-zu-Off Verhältnisse des RFET 5.3.5 Einfluss der Bandlücke auf das On- zu Off-Verhältnis 5.3.6 Abhängigkeiten von geometrischen, materialspezifischen und physikalischen Parametern 5.3.7 Skalierung des RFET 5.3.8 Längenskalierung des aktiven Gebietes 5.4 Vergleich verschiedener Konzepte zur Rekonfigurierbarkeit 5.5 Zusammenfassung 6 Schaltungen aus rekonfigurierbaren Bauelementen 6.1 Komplementäre Schaltkreise 6.1.1 Inverter 6.1.2 Universelle Gatter 6.1.3 Anforderungen an komplementäre Bauelemente 6.1.4 Individuelle Symmetrieanpassung statischer Transistoren 6.2 Rekonfigurierbare Transistoren als Bauelemente für komplementäre Elektronik 6.2.1 Analyse des RFET als komplementäres Bauelement 6.2.2 Bauelementbedingungen für eine rekonfigurierbare komplementäre Elektronik 6.3 Erzeugung eines RFETs für rekonfigurierbare komplementäre Schaltkreise 6.3.1 Möglichkeiten der Symmetrieanpassung 6.3.2 Erzeugung eines RFET mit elektrischer Symmetrie 6.3.3 Erzeugung und Aufbau des symmetrischen RFET 6.3.4 Elektrische Eigenschaften des symmetrischen RFET 6.4 Realisierung von komplementären rekonfigurierbaren Schaltungen 6.4.1 Integration identischer RFETs 6.4.2 RFET-basierter komplementärer Inverter 6.4.3 Rekonfigurierbarer CMOS-Inverter 6.4.4 PMOS/NMOS-Inverter 6.4.5 Zusammenfassung zur RFET-Inverterschaltung 6.4.6 Rekonfigurierbarer NAND/NOR-Schaltkreis 6.5 Zusammenfassung und Diskussion 7 Zusammenfassung und Ausblick 7.1 Zusammenfassung 7.2 Ausblick Anhang Symbol- und Abkürzungsverzeichnis Literaturverzeichnis Publikations- und Vortragsliste Danksagung Eidesstattliche Erklärung / The enormous increase in performance of integrated circuits has been driven for more than 50 years, mainly by reducing the device dimensions. This trend cannot continue in the long term due to physical limits being reached. The scope of this thesis is the development and fabrication of novel kinds of transistors and circuits that provide higher functionality compared to the classical devices, thus introducing an alternative approach to scaling. The fabrication of Schottky barrier field effect transistors (SBFETs) based on nominally undoped grown silicon nanowires using established and developed techniques is described. Further the charge carrier injection in the fabricated metal to semiconductor interfaces is analyzed under the influence of electrical fields. Structural modifications are used to optimize the charge injection resulting in increased ambipolar currents and negligible hysteresis of the SBFETs. Moreover, a device has been developed called the reconfigurable field-effect transistor (RFET), in which the electron and hole injection can be independently controlled by up to nine orders of magnitude. This device can be reversibly configured from unipolar electron conducting (ntype) to hole conducting (p-type) by the application of a program voltage to the two individual top gate electrodes at the Schottky junctions. So the RFET merges the functionality of classical FETs into one universal device. Measurements and 3D finite element method simulations are used to analyze the electrical transport and to describe the operation principle. Systematic investigations of changes in the device structure, dimensions and material composition show enhanced characteristics in scaled and low bandgap semiconductor RFET devices. For the realization of novel circuits, a concept is described to use the enhanced functionality of the transistors in order to realize energy efficient complementary circuits (CMOS). The required equal electron and hole current densities are achieved by the modification of charge carrier tunneling due to mechanical stress and are shown for the first time ever on a transistor. An electrically symmetric RFET based on a compressive strained nanowire in <110> crystal direction and 12 nm silicon core diameter exhibits unique electrical symmetry. The circuit concept is demonstrated by the integration of two RFETs on a single nanowire, thus realizing a dopant free CMOS inverter which can be programmed flexibly. The reconfigurable NAND/NOR shows that the RFET technology can lead to a reduction of the transistor count and can increase the system functionality. Additionally, further circuit examples and the challenges of an industrial implementation of the concept are discussed.The enhanced functionality and dopant free RFET technology describes a novel approach to maintain the technological progress in electronics after the expected end of classical device scaling.:Kurzzusammenfassung Abstract 1 Einleitung 2 Nanodrähte als aktivesGebiet fürFeldeffekttransistoren 2.1 Elektrisches Potential und Ladungsträgertransport in Transistoren 2.1.1 Potentialverlauf 2.1.2 Ladungsträgerfluss und Steuerung 2.2 Der Metall-Halbleiter-Kontakt 2.2.1 Ladungsträgertransport über den Schottky-Kontakt 2.2.2 Thermionische Emission 2.2.3 Ladungsträgertunneln 2.2.4 Methoden zur Beschreibung der Gesamtinjektion 2.3 Der Schottkybarrieren-Feldeffekttransistor 2.4 Stand der Technik 2.4.1 Elektronische Bauelemente auf Basis von Nanoröhren und Nanodrähten 2.4.2 Rekonfigurierbare Transistoren und Schaltungen 2.5 Zusammenfassung 3 TechnologienzurHerstellung vonNanodraht-Transistoren 3.1 Herstellung von SB-Nanodraht-Transistoren mit Rückseitengatelektrode 3.1.1 Nanodraht-Strukturbildung durch VLS-Wachstum 3.1.2 Drahttransfer 3.1.3 Herstellung von Kontaktelektroden 3.1.4 Herstellung von Schottky-Kontakten innerhalb eines Nanodrahtes 3.2 Strukturerzeugung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.1 Schichtstrukturierung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.2 Strukturierung mittels ungerichteter Elektronenstrahllithographie 3.2.3 Justierte Strukturierung mittels Elektronenstrahllithographie 3.2.4 Justierte Strukturierung mittels feinangepasster Elektronenstrahllithographie 3.2.5 Justierte Strukturierung mittels kombinierter optischer und Elektronenstrahllithographie 3.3 Zusammenfassung 4 Realisierung und Optimierung siliziumbasierter Schottkybarrieren- Nanodraht-Transistoren 4.1 Nanodraht-Transistor mit einlegierten Silizidkontakten 4.1.1 Transistoren auf Basis von Nanodrähten in <112>-Richtung 4.1.2 Transistoren mit veränderten Abmessungen 4.2 Analyse und Optimierung der Gatepotentialverteilung im Drahtquerschnitt in Kontaktnähe 4.3 Si/SiO2 - Core/Shell Nanodrähte als Basis für elektrisch optimierte Transistoren 4.3.1 Si-Oxidation im Volumenmaterial 4.3.2 Si-Oxidation am Draht 4.3.3 Silizidierung innerhalb der Oxidhülle 4.3.4 Core/Shell-Nanodraht-Transistoren mit Rückseitengate 4.4 Analyse der Gatepotentialwirkung in Abhängigkeit des Abstands zur Barriere 4.5 Zusammenfassung 5 RFET - Der Rekonfigurierbare Feldeffekttransistor 5.1 Realisierung des RFET 5.2 Elektrische Charakteristik 5.2.1 Elektrische Beschaltung und Funktionsprinzip 5.2.2 Elektrische Messungen 5.2.3 Auswertung 5.3 Transporteigenschaften des rekonfigurierbaren Transistors 5.3.1 Tunnel- und thermionische Ströme im RFET 5.3.2 Analyse der Transportvorgänge mit Hilfe der numerischen Simulation 5.3.3 Schaltzustände des RFET 5.3.4 On-zu-Off Verhältnisse des RFET 5.3.5 Einfluss der Bandlücke auf das On- zu Off-Verhältnis 5.3.6 Abhängigkeiten von geometrischen, materialspezifischen und physikalischen Parametern 5.3.7 Skalierung des RFET 5.3.8 Längenskalierung des aktiven Gebietes 5.4 Vergleich verschiedener Konzepte zur Rekonfigurierbarkeit 5.5 Zusammenfassung 6 Schaltungen aus rekonfigurierbaren Bauelementen 6.1 Komplementäre Schaltkreise 6.1.1 Inverter 6.1.2 Universelle Gatter 6.1.3 Anforderungen an komplementäre Bauelemente 6.1.4 Individuelle Symmetrieanpassung statischer Transistoren 6.2 Rekonfigurierbare Transistoren als Bauelemente für komplementäre Elektronik 6.2.1 Analyse des RFET als komplementäres Bauelement 6.2.2 Bauelementbedingungen für eine rekonfigurierbare komplementäre Elektronik 6.3 Erzeugung eines RFETs für rekonfigurierbare komplementäre Schaltkreise 6.3.1 Möglichkeiten der Symmetrieanpassung 6.3.2 Erzeugung eines RFET mit elektrischer Symmetrie 6.3.3 Erzeugung und Aufbau des symmetrischen RFET 6.3.4 Elektrische Eigenschaften des symmetrischen RFET 6.4 Realisierung von komplementären rekonfigurierbaren Schaltungen 6.4.1 Integration identischer RFETs 6.4.2 RFET-basierter komplementärer Inverter 6.4.3 Rekonfigurierbarer CMOS-Inverter 6.4.4 PMOS/NMOS-Inverter 6.4.5 Zusammenfassung zur RFET-Inverterschaltung 6.4.6 Rekonfigurierbarer NAND/NOR-Schaltkreis 6.5 Zusammenfassung und Diskussion 7 Zusammenfassung und Ausblick 7.1 Zusammenfassung 7.2 Ausblick Anhang Symbol- und Abkürzungsverzeichnis Literaturverzeichnis Publikations- und Vortragsliste Danksagung Eidesstattliche Erklärung

There is a significant comorbidity between anxiety/depression and functional gastrointestinal syndromes, such as irritable bowel syndrome (IBS) and functional dyspepsia. The pathophysiological link between emotions and the gut is not known. A model of an emotional motor system (EMS) which reacts to interoceptive and exteroceptive stress has been proposed. EMS consists of specific brain structures including anterior cingulate cortex (ACC), amygdala, hippocampus and hypothalamus and mediates their communication to the rest of the body (including the gastrointestinal tract) through the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis, the autonomic nervous system (ANS) and by a pain modulation system. The aim of this thesis was to test the EMS model by studying the relationship between symptoms of anxiety and depression and IBS-like symptoms in patients with recurrent unipolar depression, in patients with IBS and in a sample of a normal Swedish population. The peripheral limb of EMS (ANS, HPA axis and the pain modulations system) was tested in patients with IBS and control subjects. Spectral heart rate variability was used to investigate ANS function in patients with refractory IBS and in healthy controls. The HPA axis function was tested by a weight adjusted low dose dexamethasone suppression test in control subjects. The influence of catecholamine degradation on pain modulation was tested by analyzing val158met catechol-o-methyl transferase (COMT) polymorphism in patients with IBS and in control subjects. We found a significant relationship between symptoms of anxiety/depression and IBS-like symptoms in patients with recurrent unipolar depression, in patients with IBS and in a sample of the normal population. Interestingly, patients with recurrent unipolar depression in remission had no more IBS-like symptoms than controls, indicating that the gastrointestinal symptoms may resolve when depression is treated to remission. Patients with IBS have an increased mid-frequency power in rest and in supine position (after tilt test) compared to healthy controls indicating an increased sympathetic ANS drive. The symptoms of diarrhea and early satiety has in the litterature been associated to the stimulation of corticotropin releasing hormone (CRH) receptors and was also in our study related to HPA axis function tested by a low dose dexamethasone test. Interestingly both hypo- and hyperfunction of the HPA axis was related to these symptoms in control subjects. The val158met COMT polymorphism was associated to IBS-like symptoms. Control subjects with IBS-like symptoms (defined by the upper quartile in total GSRS-IBS score) had a higher frequency of the met/met and a significantly lower frequency of the val/met genotype. Also patients with IBS tended to have a lower frequency of the heterozygous val/met genotype so we conclude that this genotype may be protective against IBS/IBS like symptoms. In addition, the val/val genotype in patients with IBS was associated to diarrhea symptoms. Conclusions: Our results support the model of an emotional motor system in the genesis of functional gastrointestinal symptoms by the finding of the association of IBS-like symptoms and mood disturbances, and by finding alterations in the peripheral limbs of EMS (ANS, HPA axis and catecholamines) in subjects with IBS and IBS-like symptoms.