Two-Dimensional Analytical Modeling of Tunnel-FETs

Basat en un mecanisme de transport de corrent de banda a banda, el túnel-FET és capaç de superar la limitació de pendent sub-llindar física del MOSFET de 60 mV /dec. Per tant, s'ha convertit en un dels dispositius més prometedors per ser el successor del MOSFET clàssic en els últims anys. Aquesta tesi descriu tots els passos necessaris per modelar analíticament un Túnel-FET de doble porta. El model inclou una solució electrostàtica de dues dimensions en totes les regions del dispositiu, el que permet fins i tot simulacions hetero-unió del dispositiu. Per a un comportament més realista del dispositiu, cal tenir en compte el rendiment del dispositiu que limita els perfils de dopatge de forma Gaussiana en les unions del canal. Les expressions per a les probabilitats de túnel de banda a banda i les de Trap-Assisted-Tunneling (TAT) són executades per un enfocament WKB quasi bidimensional. El corrent del dispositiu es calcula mitjançant la teoria de transmissió de Landauer. El model és vàlid per a dispositius de canal curt i les estàncies estan ben comparades amb les dades de simulació TCAD Sentaurus i amb les medicions proporcionades. S'introdueix un modelo general per les flactuacions del dopant aleatoria, que prediu les influencies característiques del dispositiu en el corrent de sortida i el voltatge llindar. El model s'aplica al MOSFET, així com a dispositius TFET.Basado en un mecanismo de transporte de corriente banda a banda, el Tunnel-FET es capaz de superar la limitación de pendiente sub-umbral física del MOSFET de 60 mV/dec. Por lo tanto, esto lo convierte en uno de los dispositivos más prometedores para ser el sucesor del MOSFET clásico en los últimos años. Esta tesis describe todos los pasos necesarios para modelar analíticamente un Tunnel-FET de doble puerta. El modelo incluye una solución electrostática bidimensional en todas las regiones del dispositivo, lo que permite incluso simulaciones de hetero-unión del dispositivo. Para un comportamiento más realista del dispositivo se tiene en cuenta el rendimiento del dispositivo que limita los perfiles de dopaje de forma Gaussiana en las uniones del canal. Las expresiones para las probabilidades de túnel de banda a banda y de Trap-Assisted-Tunneling (TAT) se implementan mediante un enfoque de WKB cuasi bidimensional. La corriente del dispositivo se calcula mediante la teoría de transmisión de Landauer. El modelo es válido para dispositivos de canal corto y las estancias están bien comparadas con los datos de simulación TCAD Sentaurus y con las mediciones proporcionadas. Se introduce un modelo general para las fluctuaciones del dopado aleatorio, que predice las influencias características del dispositivo en la corriente de salida y el voltaje umbral. El modelo se aplica al MOSFET, así como a los dispositivos TFET.Based on a band-to-band current transport mechanism, the Tunnel-FET is able to overcome the physical subthreshold slope limitation of the MOSFET of 60 mV/dec. Therefore, it has become one of the most promising devices to be the successor of the classical MOSFET in the last few years. This thesis describes all necessary steps to analytically model a double-gate Tunnel-FET. The model includes a two-dimensional electrostatic solution in all device regions, which enables even hetero-junction device simulations. Device performance limiting Gaussian-shaped doping profiles at the channel junctions are taken into account for a realistic device behavior. Expressions for the band-to-band and trap-assisted-tunneling probabilities are implemented by a quasi two-dimensional WKB approach. The device current is calculated based on Landauer's transmission theory. The model is valid for short-channel devices and stays is good agreement with the TCAD Sentaurus simulation data and with the provided measurements. A general model for random-dopant-fluctuations is introduced, which predicts characteristic device influences on the output current and threshold voltage. The model is applied to MOSFET, as well as TFET devices

Implications on the collision dynamics via azimuthal sensitive HBT from UrQMD : the Seventh Workshop on Particle Correlations and Femtoscopy, September 20 - 24 2011, University of Tokyo, Japan

We explore the shape and orientation of the freezeout region of non-central heavy ion collisions. For this we fit the freezeout distribution with a tilted ellipsoid. The resulting tilt angle is compared to the same tilt angle extracted via an azimuthally sensitive HBT analysis. This allows to access the tilt angle experimentally, which is not possible directly from the freezeout distribution. We also show a systematic study on the system decoupling time dependence on dNch/dh, using HBT results from the UrQMD transport model. In this study we found that the decoupling time scales with (dNch/dh)1/3 within each energy, but the scaling is broken across energies

Understanding the willingness to participate in mobile surveys: exploring the role of utilitarian, affective, hedonic, social, self-expressive, and trust-related factors

Mobile technology offers a promising means to collect survey data, though the factors that influence people’s willingness to participate in mobile surveys and their actual participation remain unknown. To identify these factors, this study considers six conceptually distinct influences that may relate to the propensity to participate in mobile surveys. Some of them affect technology acceptance and usage of (mobile) technology in general; another set comes from studies of participation in computer-assisted surveys. The proposed unified framework encompasses utilitarian, affective, hedonic, social, self-expressive, and trust-related factors. An empirical study suggests that this framework explains the intention to participate and actual participation well, though of the six factors, hedonic, affective, self-expressive, and trust-related ones are most influential. Utilitarian aspects and beliefs about perceived social pressure to participate do not play significant roles. The authors discuss the practical implications of these results and outline some further research avenues. (author's abstract

Kein einheitliches Phänomen! Der Einfluss von Informationsvalenz, Urteilsdimension und Kontextfaktoren auf die Qualität und Quantität von Halo-Effekten

In den mittlerweile fast 100 Jahren seit der Prägung ihres Namens haben sich Halo-Effekte zu einem der bedeutendsten Phänomene in der Psychologie etabliert. Jedoch hat sich in dieser Zeit trotz umfassender Forschung kein festes Erklärungsmodell durchsetzen können. Im Wesentlichen existieren zwei verschiedene Ansätze zur Beschreibung und Erklärung von Halo-Effekten: Der erste Ansatz definiert einen Halo-Effekt als kognitive Verzerrung, die aus dem Einfluss einer globalen Einschätzung auf die Beurteilung individueller Attribute von Personen oder Objekten resultiert. Das zweite Modell von Halo-Effekten besagt, dass besonders saliente Merkmale die Einschätzung anderer Attribute direkt beeinflussen, ohne über einen globalen Eindruck vermittelt zu werden. Das große Problem beider Modelle besteht in der Tatsache, dass ihre jeweiligen Vertreter von der Annahme ausgehen, dass es sich bei Halo-Effekten um ein universelles Phänomen handelt, dessen Prozesse und Stärke einem einheitlichen Mechanismus unterliegen. Da jedoch beide Modelle in einer Vielzahl von Studien bestätigt werden konnten, ist das Konzept eines einheitlichen Halo-Effekts fraglich. Ein weiterer Schwachpunkt der bisherigen Untersuchungen liegt in der Fixierung bestimmter Kontexte und damit verbundener Attribute. So beschäftigen sich beispielsweise viele Studien nur mit positiven Halo-Effekten bei der Beurteilung der Kompetenz von Personen im schulischen oder beruflichen Umfeld. Negative Halo-Effekte, auch Horn-Effekte genannt, werden in der Literatur weitgehend vernachlässigt. Das Gleiche gilt für Halo-Effekte im Rahmen persönlicher Kontexte, wie etwa der Partnerwahl. Die vorliegende Arbeit soll, basierend auf diesen Überlegungen, die bisher verbreitete Annahme eines einheitlichen Halo-Effekts in Frage stellen und die eben genannten Einflussfaktoren untersuchen. Zu diesem Zweck wurde ein Modell entwickelt, welches die beiden Arten von Halo-Effekten zusammenführt, also sowohl Effekte des globalen Eindrucks als auch spezifische Effekte einzelner salienter Attribute berücksichtigt. Das Modell sagt vorher, dass die Art und das bloße Ausmaß von Halo-Effekten unabhängig voneinander durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden können. Die Art von Halo-Effekten sollte aufgrund der unterschiedlichen Charakteristika positiver und negativer Informationen durch Valenz bestimmt werden: Von hilfsbereit auf fleißig wird über einen globalen Eindruck geschlossen, von egoistisch auf faul durch einen spezifischen Übertrag. Demgegenüber sollte die Dimension einer Eigenschaft zwar das Ausmaß, nicht aber die Art von Halo-Effekten beeinflussen: Communion-Attribute führen durchschnittlich zu stärkeren, aber nicht globaleren Halo-Effekten als Agency-Attribute, da sie in einem größeren Maße zwischenmenschliche Interaktionen und Sympathie beeinflussen. In beruflichen Kontexten, in denen Agency-Attribute von höherer Bedeutung sind, sollte sich dieser Unterschied relativieren. So wird zum Beispiel die Eigenschaft hilfsbereit in privaten Situationen zu stärkeren Halo-Effekten führen als in beruflichen Situationen, wogegen für das Attribut ordentlich das umgekehrte Prinzip gilt. Zur Untersuchung dieser Hypothesen wurden insgesamt neun verschiedene Experimente durchgeführt. In diesen Studien wurden den Versuchsteilnehmern diverse Persönlichkeitseigenschaften oder Verhaltensweisen von Personen präsentiert. Auf Basis dieser Informationen sollten die Probanden die Personen auf verschiedenen Dimensionen einschätzen. In den unterschiedlichen Experimenten wurden unter anderem Valenz, Dimension, Kontext und Eindeutigkeit der dargebotenen Informationen variiert. Die Ergebnisse sprechen deutlich für die oben genannten Hypothesen und das zugrunde liegende Modell: Positive Valenz führt zu globalen und allgemein größeren Halo-Effekten, wogegen negative Valenz in spezifischen und eher schwachen Halo-Effekten resultiert. Zudem gehen Communion-Attribute in rein privaten Situationen und im Kontext sozialer Berufe mit stärkeren, aber nicht globaleren Halo-Effekten einher als Agency-Attribute. Dieses Muster kehrt sich um, wenn Menschen mit naturwissenschaftlichen und technischen Berufen beurteilt werden. Die Befunde dieser Arbeit haben bedeutende Implikationen für bereits existierende Modelle und die bisher verbreitete Annahme eines einheitlichen Halo-Effekts. Gleichzeitig tragen sie zu einem besseren Erkennen und Verstehen von Halo-Effekten in verschiedenen Situationen bei, um optimale Urteile und Entscheidungen zu gewährleisten

Optical gating with organic building blocks : A quantitative model for the fluorescence modulation of photochromic perylene bisimide dithienylcyclopentene triads

We investigated the capability of molecular triads, consisting of two strong fluorophores that were covalently linked to a photochromic molecule, for optical gating. Therefore we monitored the fluorescence intensity of the fluorophores as a function of the isomeric state of the photoswitch. From the analysis of our data we develop a kinetic model that allows us to predict quantitatively the degree of the fluorescence modulation as a function of the mutual intensities of the lasers that are used to induce the fluorescence and the switching of the photochromic unit. We find that the achievable contrast for the modulation of the fluorescence depends mainly on the intensity ratio of the two light beams and appears to be very robust against absolute changes of these intensities. The latter result provides valuable information for the development of all-optical circuits which would require to handle different signal strengths for the input and output levels

Charged particle (pseudo-)rapidity distributions in proton+anti-proton/proton+proton and Pb+Pb/Au+Au collisions from SPS to LHC energies from UrQMD

We present results for final state charged particle (pseudo-)rapidity distributions in $\rm{p}$ + $\bar{\rm{p}}$ / $\rm{p}$ + $\rm{p}$ and Pb+Pb/Au+Au at ultra high energies (17.3 GeV $\leq$ $\sqrt{s_{\rm{NN}}}$ $\leq$ 14 TeV) from the Ultra-relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD-v2.3) model. In addition, excitation functions of produced charged particle multiplicities ($N_{\rm{ch}}$) and pseudorapidity spectra are investigated up to LHC energies. Good agreement is observed between UrQMD and measured pseudorapidity distributions of charged particles up to the highest Tevatron and Sp$\bar{\rm{p}}$S energies.Comment: 6 pages, 7 figure

Anionic polymer brushes for biomimetic calcium phosphate mineralization : a surface with application potential in biomaterials

This article describes the synthesis of anionic polymer brushes and their mineralization with calcium phosphate. The brushes are based on poly(3-sulfopropyl methacrylate potassium salt) providing a highly charged polymer brush surface. Homogeneous brushes with reproducible thicknesses are obtained via surface-initiated atom transfer radical polymerization. Mineralization with doubly concentrated simulated body fluid yields polymer/inorganic hybrid films containing AB-Type carbonated hydroxyapatite (CHAP), a material resembling the inorganic component of bone. Moreover, growth experiments using Dictyostelium discoideum amoebae demonstrate that the mineral-free and the mineral-containing polymer brushes have a good biocompatibility suggesting their use as biocompatible surfaces in implantology or related fields

Verstrudelt und verkantet. Lehrkonzepte zur Förderung der Kohärenz im Lehramtsstudium

Die Inkohärenz, die Studierende im Lehramtsstudium erfahren, gründet in der Struktur der Studiengänge, sowohl in der lehramtsspezifischen Kombination der Bereiche Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaft sowie diverser Praxisanteile, als auch in der alle Studierenden betreffenden Fragmentierung der jeweiligen Bereiche durch die Modularisierung als solche. Solange dies so ist, entspricht die Erfahrung von Inkohärenz der Realität und kann nur dadurch gemildert werden, dass den Studierenden ein kritisches Bewusstsein dieser Situation ermöglicht wird. Inkohärenzen im Fachstudium können dadurch bewusst gemacht werden, dass Dozentinnen und Dozenten die Inhalte von Seminaren gezielt in den Gegenstandsbereich des Faches einordnen und regelmäßig sachliche Zusammenhänge stiften. In der vorliegenden Broschüre werden Lehrkonzepte dokumentiert, die in diesem Sinne auf die Kohärenz des Lehramtsstudiums zielen. (DIPF/Orig.)The incoherence experienced by students intending to become teachers is rooted in the structure of degree programmes itself. Not only are these programmes in Germany usually divided in three – not easily synthesized – parts (a subject, its didactics, educational sciences) but they are accompanied by various practical components and subjected to a fragmenting modularization in general. As long as this is the case, the experience of incoherence corresponds to reality and can only be alleviated by enabling students to become critically aware of the situation. Incoherences as well as possible coherences within the course of studies can be made explicit by lecturers placing the content of their courses within the scope of the subject they are teaching. Thereby, factual connections between subject areas can be made. This brochure documents teaching concepts that aim to achieve the outlined critical coherence in teacher training courses. (Authors

Chronic health conditions and school performance in first graders : a prospective cohort study

Objective Children with chronic health conditions may perform poorer at school. Associations may be confounded by numerous social factors. We aimed to estimate the effects of a chronic health condition on overall school performance in first graders with an emphasis on rigorous adjustment for potential confounders. Methods A population-based cohort study was performed in the area of Mainz-Bingen (Germany). In 2015 all preschoolers were approached and the presence of a chronic health condition was assessed by parental questionnaires and preschool health examination data. The identification of a chronic health condition was based on special health care needs and presence of a doctor’s diagnosis out of 24 school-relevant diseases. At the end of the first school year, overall school performance was assessed by teachers and rated on a 5-item scale ranging from -10 to 10. Results Of 3683 children approached, 2003 were enrolled. Overall school performance was available for 1462 children (51% boys). Of these, 52% suffered from a chronic health condition. Compared to children without a chronic health condition, children with special health care needs (15%) performed worse at school (adjusted mean difference: -0.95, 95% CI: [-1.55; -0.35], P = 0.002). Children with a doctor’s diagnosis but without special health care needs (37%) did not perform worse at school. The effect was further analysed considering the extent of special health care needed. Conclusions Chronic health conditions affect overall school performance early in primary school. To identify academically at-risk children, a chronic health condition identification based on special health care needs may be used

Charge Attachment Induced Transport – Bulk and Grain Boundary Diffusion of Potassium in PrMnO3

The transport of potassium through praseodymium-manganese oxide (PrMnO3; PMO) has been investigated by means of the charge attachment induced transport (CAIT) technique. To this end, potassium ions have been attached to the front side of a 250 nm thick sample of PMO. The majority of the potassium ions become neutralized at the surface of the PMO, while some of the potassium ions diffuse through. Ex situ analysis of the sample by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) reveals pronounced concentration profiles of the potassium, which is indicative of diffusion. Two diffusion coefficients have been obtained, namely, the bulk diffusion coefficient and the diffusion coefficient associated with the grain boundaries. The latter conclusion is supported by transmission electron microscopy of thin lamella cut out from the sample, which reveals twin grain boundaries reaching throughout the entire sample as well as model calculations