Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Ces travaux de thèse, réalisés à l’Institut Lumière Matière, traitent de la rétrodiffusion optique des particules de l’atmosphère d’origine désertique, dont l’impact sur le bilan radiatif terrestre reste à quantifier, en raison de leur grande diversité de taille, de forme et de composition chimique. La thèse repose essentiellement sur un polarimètre de laboratoire (UV, VIS) adressant la géométrie de rétrodiffusion avec précision (180.0 +/- 0.2°). Le rapport des éléments de la matrice de rétrodiffusion a ainsi été évalué avec précision (< 1 %) et la réponse spectrale (UV, VIS) de ce rapport a ainsi pu être étudiée, ce qui a permis de discuter de l’applicabilité du modèle mathématique des sphéroïdes, décrit par le code T-matrix, pour décrire la rétrodiffusion optique de ces particules dans la géométrie d’exacte rétrodiffusion, comme publié dans JQSRT en 2016. Puis, l’utilisation de ce Pi-Polarimètre dans la troposphère libre de Lyon par lidar a permis d’évaluer la concentration en masse des particules désertiques. Cette évaluation a été réalisée pour différents modèles de forme (sphéroïdes, particules de surface lisse, rugueuse) obtenus par simulation numérique en coopération avec l’équipe de T. Nousiainen (Finlande). Un résultat majeur est que la concentration en masse peut différer de 30 % selon le modèle de forme choisi, comme publié dans Atmospheric Research en 2018. Enfin, la sensibilité et la précision du Pi-Polarimètre (UV, VIS) ont été utilisées pour révéler les principales caractéristiques du processus photo-catalytique de nucléation en présence de particules désertiques via des observations systématiques de ce processus, réalisées sur une durée de deux années / These thesis studies, carried out at the Institute of Light and Matter (ILM), deal with the optical backscattering of atmospheric particles of desert origin, whose impact on the terrestrial radiative budget remains to be quantified, due to their great diversity of size, shape and chemical composition. The thesis is essentially based on a laboratory polarimeter (UV, VIS) addressing the backscattering geometry with accuracy (180.0 +/- 0.2 °). The report of the backscattering matrix elements was thus accurately evaluated (<1%) and the spectral response (UV, VIS) of this report was thus studied, which made it possible to discuss the applicability of the spheroidal mathematical model, described by the T-matrix numerical code, to describe the optical backscattering of these particles in the exact backscattering geometry, as published in JQSRT in 2016. Then, the use of this Pi-Polarimeter in the troposphere free of Lyon by lidar made it possible to evaluate the mass concentration of desert dust particles. This evaluation was carried out for different shape models (spheroids, smooth particles, rough particles) obtained by numerical simulation in cooperation with T. Nousiainen’s group (Finland). A major result is that the mass concentration may differ by 30 % depending on the chosen dust shape model, as published in Atmospheric Research in 2018. Finally, the sensitivity and accuracy of the Pi-Polarimeter (UV, VIS) have been used to reveal the main characteristics of the photo-catalytic process of nucleation in the presence of desert dust particles via systematic observations of this process, carried out over a two years period

abstract: Nickel-Copper metallization for silicon solar cells offers a cost effective alternative to traditional screen printed silver paste technology. The main objective of this work is to study the formation of nickel silicide contacts with and without native silicon dioxide SiO2. The effect of native SiO2 on the silicide formation has been studied using Raman spectroscopy, Rutherford backscattering spectrometry and sheet resistance measurements which shows that SiO 2 acts as a diffusion barrier for silicidation at low temperatures of 350°C. At 400°C the presence of SiO2 results in the increased formation of nickel mono-silicide phase with reduced thickness when compared to samples without any native oxide. Pre and post-anneal measurements of Suns Voc, photoluminescence and Illuminated lock in thermography show effect of annealing on electrical characteristics of the device. The presence of native oxide is found to prevent degradation of the solar cells when compared to cells without any native oxide. A process flow for fabricating silicon solar cells using light induced plating of nickel and copper with and without native oxide (SiO2) has been developed and cell results for devices fabricated on 156mm wafers have been discussed. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Materials Science and Engineering 2016

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A medida da rugosidade de uma superfície costuma produzir resultados que dependem da metodologia empregada. A microscopia eletrônica de varredura, SEM, a microscopia de força atômica, AFM e a perfilometria são algumas das técnicas costumeiramente empregadas na caracterização de superfícies rugosas. Esse trabalho explora a e desenvolve o uso da espectrometria de retroespalhamento Rutherford, RBS, para medir e quantificar a rugosidade de uma superfície. Quatro diferentes amostras com rugosidade periódica e controlada (duas retangulares e duas senoidais) com razão de aspecto suficientemente grande que produzam efeitos mensuráveis por RBS, foram produzidas por interferometria óptica. Os espectros RBS experimentais foram convertidos em rugosidade rms e comparados com resultados de SEM e AFM. Medir rugosidade através de RBS permite inspecionar uma área (da ordem de alguns mm2) e profundidades muito maiores que as acessíveis por AFM, apesar de ainda limitados pela resolução em energia intrínseca da metodologia RBS. / Measuring the roughness of a surface use to produce results which depend on the employed methodology. Scanning Electronic Microscopy, Atomic Force Microscopy, profilometry, are some of the techniques used to characterize surface roughness. This work explores and develops the use of Rutherford Backscattering Spectrometry to measure and quantify the roughness of a surface. Four different samples with controlled and periodic surface profiles (two rectangular waved, and two sinusoidal), with enough aspect ratio to, give measurable effects in an RBS analysis, were produced by optical interferometry to test and verify the proposed methodology. The experimental RBS spectra were converted into rms roughness and compared to SEM and AFM measurements. Measuring roughness by RBS enables one to inspect a much bigger area (of the order of some mm2) and with more depth resolution, than by using an AFM, yet still limited by the experimental intrinsic energy resolution of the RBS methodology.

Nestes últimos anos, tivemos um aumento no interesse na monitoração dos efeitos da atividade humana sobre a atmosfera e o clima no planeta. O uso de técnicas de sensoriamento remoto têm sido utilizados em diversos estudos, inclusive em estudos relacionados à mudanças globais. Um sistema LIDAR de espalhamento, primeiro deste tipo no Brasil, tem sido usado para fornecer o perfil vertical do coeficiente de retroespalhamento de aerossóis em 532 nm para altitudes de 4 a 6 km acima do nível do mar. Neste estudo, foram utilizados dados coletados no ano de 2005. Estes dados foram correlacionados com dados do fotômetro solar CIMEL e também com dados meteorológicos. Os principais resultados indicaram existir um padrão no comportamento destes dados meteorológicos e a distribuição vertical do coeficiente de extinção obtido através do LIDAR. Em períodos desfavoráveis de dispersão atmosférica, ou seja, elevação da temperatura do ar associado a queda de umidade relativa, aumento da pressão atmosférica e baixa taxa de ventilação, foi possível determinar com boa precisão a altura da Camada Limite Planetária, tanto através do perfil vertical do coeficiente de extinção quanto através da técnica da temperatura potencial. A técnica LIDAR mostrou ser um importante aliado na determinação da estrutura termodinâmica da atmosfera, auxiliando a caracterizar a evolução da CLP ao longo do dia, devido a sua boa resolução espacial e temporal. / In these last years, we had an increase in the interest in the monitoring of the effect of the human activity being on the atmosphere and the climate in the planet. The remote sensing techniques has been used in many studies, also related the global changes. A backscattering lidar system, the first of this kind in Brazil, has been used to provide the vertical profile of the aerosol backscatter coefficient at 532 nm up to an altitude of 4-6 km above sea level. In this study, data has was collected in the year of 2005. These data had been correlated with data of solar photometer CIMEL and also with meteorological data. The main results had indicated to exist a standard in the behavior of these meteorological data and the vertical distribution of the extinction coefficient gotten through LIDAR. In favorable periods of atmospheric dispersion, that is, rise of the temperature of associated air the fall of relative humidity, increase of the atmospheric pressure and low ventilation tax, was possible to determine with good precision the height of the Planetary Boundary Layer, as much through the vertical profile of the extinction coefficient how much through the technique of the vertical profile of the potential temperature. The technique LIDAR showed to be an important tool in the determination of the thermodynamic structure of the atmosphere, assisting to characterize the evolution of the CLP throughout the day, which had its good space and secular resolution.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A difração de raios X e de elétrons retroespalhados, em escalas distintas, foram aplicadas para acompanhar mudanças microestruturais em dois aços ferríticos baixo carbono (2%Si e ABNT 1006), observando-se o desenvolvimento da textura nas etapas de laminação a frio (skin-pass) e recozimento a 760 oC. Para ambos os aços, os resultados permitiram afirmar que o fenômeno que ocorre após a laminação por skin-pass e tratamento térmico, nas condições deste trabalho, é a recristalização primária. A aplicação do skin-pass criou mais discordâncias em grãos com baixo fator de Taylor por sofrerem mais deformações. Observou-se a nucleação e crescimento de grãos em regiões de grande densidade de células de discordâncias. A presença do silício atrasou a recuperação favorecendo o aumento de subcontornos. Não foi observado o crescimento anormal de grãos, nem em função da presença de grãos Goss. Os contornos CSL não garantiram o crescimento do grão. Núcleos de crescimento de grãos deram origem a grãos com orientações distintas, indicando que o crescimento de grãos não dependeu da existência prévia de grãos com as orientações desenvolvidas, demonstrando que o crescimento anormal de grãos não está relacionado necessariamente com os grãos Goss. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nestes últimos anos, tivemos um aumento no interesse na monitoração dos efeitos da atividade humana sobre a atmosfera e o clima no planeta. O uso de técnicas de sensoriamento remoto têm sido utilizados em diversos estudos, inclusive em estudos relacionados à mudanças globais. Um sistema LIDAR de espalhamento, primeiro deste tipo no Brasil, tem sido usado para fornecer o perfil vertical do coeficiente de retroespalhamento de aerossóis em 532 nm para altitudes de 4 a 6 km acima do nível do mar. Neste estudo, foram utilizados dados coletados no ano de 2005. Estes dados foram correlacionados com dados do fotômetro solar CIMEL e também com dados meteorológicos. Os principais resultados indicaram existir um padrão no comportamento destes dados meteorológicos e a distribuição vertical do coeficiente de extinção obtido através do LIDAR. Em períodos desfavoráveis de dispersão atmosférica, ou seja, elevação da temperatura do ar associado a queda de umidade relativa, aumento da pressão atmosférica e baixa taxa de ventilação, foi possível determinar com boa precisão a altura da Camada Limite Planetária, tanto através do perfil vertical do coeficiente de extinção quanto através da técnica da temperatura potencial. A técnica LIDAR mostrou ser um importante aliado na determinação da estrutura termodinâmica da atmosfera, auxiliando a caracterizar a evolução da CLP ao longo do dia, devido a sua boa resolução espacial e temporal. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

This thesis deals with the design of external backscatter modulator for RFID tag emulator, which is used in UHF band. This modulator is connected with the Universal Software Radio Peripheral and antenna. Realization of a backscatter modulation contains switching between a matched load and an unmatched load. Impedance of the unmatched load is continuously adjustable. Result of this thesis is function prototype.

A new cluster tool for in situ real-time processing and depth-resolved compositional, structural and optical characterization of thin films at temperatures from -100 to 800 °C is described. The implemented techniques comprise magnetron sputtering, ion irradiation, Rutherford backscattering spectrometry, Raman spectroscopy and spectroscopic ellipsometry. The capability of the cluster tool is demonstrated for a layer stack MgO/ amorphous Si (~60 nm)/ Ag (~30 nm), deposited at room temperature and crystallized with partial layer exchange by heating up to 650°C. Its initial and final composition, stacking order and structure were monitored in situ in real time and a reaction progress was defined as a function of time and temperature.