The role of different crucible materials on silicom ingots contamination

Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017Esta dissertação apresenta uma revisão sobre a influência do material constituinte do cadinho, entre outros componentes, na quantidade de impurezas presente em lingotes de silício multicristalino, obtidos por solidificação direcional. Seguidamente, são apresentadas medidas propostas para a sua mitigação. Na obtenção de lingotes com baixas concentrações de impurezas, parâmetros como o nível de pureza do cadinho e do filme de nitreto de silício são apontados. O filme é tipicamente aplicado nesta prática de para evitar a adesão do lingote ao cadinho. Juntamente, as condições de escoamento do silício em fase líquida e da atmosfera circundante são assinaladas como relevantes. Também neste trabalho, é desenvolvido um procedimento experimental através de tratamentos térmicos de pares de difusão, realizado na NTNU. O seu objetivo é a caraterização das difusividades de ferro e titânio num cadinho comercial de nitreto de silício. Este é uma alternativa reutilizável que tem vindo a ser proposta aos mais estabelecidos cadinhos de quartzo, que sofrem transições de fase na gama de temperaturas do processo, levando a uma súbita redução de volume que põe em causa a sua integridade. Para além do nitreto de silício permitir o crescimento de vários lingotes, é ainda, tipicamente, melhor condutor de calor. Tais aspetos levam a considerar uma redução dos custos de produção dos lingotes, do ponto de vista do investimento em cadinhos, bem como do gasto energético durante o processo. É, porém, necessário assegurar que as células fotovoltaicas sintetizadas a partir destes lingotes não são afetadas no ponto de vista da sua eficiência de conversão. Face a células de silício monocristalino, tem vindo a ser demonstrado que as perdas em silício multicristalino se devem à presença de defeitos na rede cristalina, que promovem a recombinação dos portadores de carga, principalmente sob a forma de deslocações e impurezas eletricamente ativas, onde se destacam o ferro e outros metais de transição. Por forma a reduzir a sua presença, diversas práticas são aplicadas durante a sintetização de matériaprima e componentes auxiliares de elevada pureza, no decorrer da recristalização e nas seguintes etapas. No contexto do trabalho experimental, o mecanismo de difusão de impurezas do cadinho para o silício ocorre durante a solidificação direcional. O estudo das difusividades no cadinho, por intermédio de pares de difusão, evita a deposição do filme antiaderente, assim como os gastos relativos à obtenção de lingotes. Estes são constituídos por uma amostra do cadinho, em contato com outra de silício monocristalino. Os materiais foram facultados pela STEULER SOLAR e o SINTEF, respetivamente. Para se manterem unidos durante o tratamento térmico, os pares são envolvidos com fio de kanthal, numa fase preliminar, permitindo o estudo do titânio, enquanto que para o ferro este fio é substituído por um peso de silício, obtido da porção do lingote de Czochralski, de onde se cortam as referidas amostras. As espessuras adequadas para as amostras de silício foram estimadas de acordo com a 2ª lei de Fick para temperaturas até 1350 ºC, com base na difusividade e solubilidade dos elementos referidos, descrita em silício por vários autores. Todavia, tal não se verifica para nitreto de silício, para o qual as publicações geralmente abordam filmes, resultantes da deposição química de vapor em substratos de silício, onde atuam como barreiras de difusão. Consequentemente, a sua estrutura cristalográfica difere consideravelmente da cerâmica em análise, levando a por em causa a sua aplicabilidade neste caso de estudo. Além disso, estes coeficientes ainda não foram publicados tanto para ferro, como para titânio. Após o tratamento térmico, os perfis de concentração das impurezas são analisados em corrente contínua através de espetrometria de massa por descarga luminescente (GD-MS), ao longo da espessura das amostras de silício. O mesmo não é feito para o cadinho que, por tratar-se de um isolante elétrico, requer outro método não disponível no decorrer dos trabalhos. Deste modo, com um ajuste à 2ª lei de Fick é possível estimar quantidade de impureza transportada para a amostra de silício, a partir da qual se obtém indiretamente o coeficiente de difusão na cerâmica. Eventualmente, pode também ser verificado o limite de solubilidade e a difusividade à temperatura do tratamento. Outro aspeto preponderante para determinar a difusividade no cadinho, é sua composição elementar, principalmente no que toca a ferro e titânio. A análise por espetrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) adequa-se ao limite de deteção exigido, pelo menos na ordem das ppbm. Todavia, a dissolução do nitreto de silício em soluções de ácido nítrico e fluorídrico resulta numa quantidade de sólidos superior à imposta pela técnica. Por esse motivo foi considerada a ficha técnica do fabricante. Os requisitos para estudos semelhantes com pares de difusão são sublinhados, seguidos de uma melhor descrição do mecanismo de difusão de titânio no cadinho. Os resultados sugerem que o procedimento experimental ainda carece de ajustes por forma a estudar ferro com sucesso, uma vez que há indícios de contaminação por fontes indesejáveis. A observação das amostras aponta para a presença duma fonte desconhecida, desde o instante anterior ao tratamento térmico. Esta possibilidade surge já que a difusão para as amostras ocorre a uma taxa muito mais rápida com temperaturas elevadas, do que durante o período de arrefecimento. Questionando se os refratários no interior do forno fossem a fonte, a contaminação deveria ser mais percetível nos tratamentos com períodos mais longos, devido à exposição prolongada. No entanto, este não é sempre o caso. Como causas mais prováveis assinalam-se a hipotética presença de partículas com ferro nas superfícies do laboratório, onde se realizam outros tratamentos térmicos. O contato com os pares de difusão ocorreu antes do aquecimento, devido às medidas de segurança impostas pelas elevadas temperaturas, justificando o uso de luvas de proteção e pinça. Um método de diferenças finitas foi criado para estimar a difusividade de titânio a partir dos perfis de concentração em função da espessura. Este simula o efeito das condições de tratamento no par de difusão, de acordo com a 2ª lei de Fick, até que a quantidade de titânio encontrada na amostra de silício corresponda à contaminação estimada a partir dos valores detetados pela técnica de pulverização catódica. No entanto, a importância duma análise de reprodutibilidade emerge da possibilidade de existir uma fonte de contaminação não considerada e da ocorrência de fraturas nas amostras do cadinho, coincidentes com o uso do fio de kanthal. Partindo das especificações do fabricante para a composição do cadinho (1 ppmm para titânio), três cenários são propostos para obter coeficientes de difusão de titânio. Um primeiro cenário, de estimativa por defeito, considera a concentração média de titânio no silício segundo as medições de GD-MS e assume regiões não detetadas como zeros. Deste calculam-se coeficientes de difusão entre 10-15 e 10-13 m2/s, na faixa de 1200 a 1350 °C. Isto significa que a difusão de titânio no cadinho é provavelmente superior a esses valores, caso o seu conteúdo no cadinho se situe entre 0,5 e 1,5 ppmm. Tal deve-se à quantidade de impurezas não contabilizada numa secção junto à interface, removida durante a prépulverização, que visa excluir contaminantes que possam ter vindo a depositar-se após o tratamento térmico. Um segundo cenário usa o primeiro valor detetado, o mais próximo da interface, para descrever pontos em falta junto à superfície, sendo conservador relativamente ao perfil decrescente sugerido pela 2ª lei de Fick. Finalmente, o terceiro recorre a um ajuste dos perfis de GD-MS com a solução particular desta lei para uma fonte inesgotável. De ambos resultam difusividades entre 10-14 e 10-12 m2/s, no mesmo intervalo de temperatura.This work reviews the role of crucibles made from different materials in the addition of impurities to multicrystalline silicon ingots produced by the directional solidification technique. Moreover, it comprises efforts made on the characterization of the solid-state diffusion mechanism of iron and titanium impurities in a slip-cast silicon nitride crucible, as a substitute for the currently used silica crucibles. This is done by heat-treating diffusion couples at NTNU, with samples from the crucible, without coating, behaving as an impurity source, and from Czochralski silicon, provided by SINTEF. Glow discharge mass spectrometry (GD-MS), also facilitated by NTNU, is employed to obtain concentration vs depth profiles of the impurities. By this means, the intent is to figure out indirectly how the impurities diffuse inside the crucible material. The requisites for future similar diffusion couple studies are underlined, followed by a better understanding of the titanium diffusion in this silicon nitride crucible. A finite difference method, simulating the effect of the treatment conditions in the diffusion couple, solves Fick’s 2nd law until the resulting amount of titanium found in the silicon sample matches the contamination estimated through the sputtering technique. Challenges regarding crucible cracking and eventually unaccounted contamination call for a reproducibility analysis, preferably comprising annealing periods longer than 1 hour at 1200 ºC or higher. Relying on deductions from the manufacturer’s specifications for the crucible’s composition, three scenarios are proposed to achieve diffusivity estimates for titanium in the crucible material. A first low end scenario, considering the average titanium concentration in silicon, based on the GD-MS measurements and assuming non-detected regions as zeros, suggests diffusion coefficients among, at least, 10-15 and 10-13 m2/s, in the range of 1200 to 1350 ºC. A second scenario uses the detected value nearest to the interface to describe the missing data near the surface, being conservative regarding the decreasing profile suggested by Fick’s 2nd law. Finally, the third resources to curve fitting of the GD-MS profiles with the particular solution of this law for an inexhaustible source. Both lead to diffusivities of 10-14 and 10-12 m2/s, for the same temperature interval

A importância da felicidade na filosofia cínica

 This article aims to present a cynical view about happiness and the means to achieve it. Contrary to the social customs, the cynics will make severe criticisms of Greek society. The cynical philosophy emerges as an antidote to these social elements, proposing a paradigm shift, denouncing as false to human ambitions and indicating a new path: self-control, indifference to conventional pleasures as the only access road to Happiness.Este artigo pretende apresentar a visão cínica sobre a Felicidade e os meios para atingi-la. Opondo-se aos costumes sociais, os cínicos farão severas críticas à sociedade grega. A Filosofia cínica surge como um antídoto a essas intempéries sociais, propondo uma mudança de paradigma, denunciando como falsas às ambições humanas e indicando um novo caminho: o domínio de si, a indiferença aos prazeres convencionais como única via de acesso à Felicidade

INTRODUCTION TO TOMISMO: An Analysis of Morality

This research aims to know the meaning, scope and influence of human action according to Thomas Aquinas. To this end, the investigative proposal assumes that human action, based on passion, sometimes generates unintended consequences that are not adequate to urgent moral needs, often becoming an irreparable damage to interpersonal relationships. In this sense, Thomas Aquinas situates the exercise of Reason, the universal quality of human culture, as the “faithful of the balance”. Aquinas understand man as possessing a moral obligation, must act through his rationality, understanding and controlling the passions as they impede the development of ethics. For him, prudence is the main cardinal virtue, responsible for the correct deliberation in human actions. The prudent man deliberates, judges, and commands his actions and choices, avoiding vice. We aim to know the extent and depth of Thomistic ethics, providing a reflection on human action. We believe this research will help us to reflect more deeply on the real values attributed to human behavior.A presente pesquisa tem por objetivo geral conhecer o significado, a abrangência e a influência do  agir humano segundo Tomás de Aquino. Para tanto, a proposta investigativa parte do pressuposto de que a ação humana, pautada na paixão, gera, por vezes, consequências indesejadas e não adequadas às urgentes necessidades morais, consubstanciando-se, não raro, num prejuízo irreparável nas relações interpessoais. Nesse sentido, Tomás de Aquino situa o exercício da razão, qualidade universal da cultura humana, como o “fiel da balança”. Aquino compreende o homem como possuidor de uma obrigação moral, deve agir através de sua racionalidade, compreendendo e controlando as paixões na medida em que estas impedem o desenvolvimento da ética. Para ele, a prudência é a principal virtude cardeal, responsável pela correta deliberação nas ações humanas. O homem prudente delibera, julga e comanda seus atos e escolhas, evitando os vícios. Objetivamos conhecer a extensão e a profundidade da ética tomista, proporcionando uma reflexão acerca do agir humano. Acreditamos que esta pesquisa poderá nos ajudar a refletir mais profundamente acerca dos reais valores atribuídos ao comportamento humano

Auditoria ambiental nas queimadas de cana-de-açúcar para reposição da fauna e flora

RESUMOAs agressões à fauna e flora ocasionadas pelas queimadas nos canaviais não são atualmente mensuradas e devidamente tratadas pela legislação pertinente e muito pouco pelas associações envolvidas no plantio da cana-de-açúcar. O aumento expressivo da produção nos últimos anos e as perspectivas de mais crescimento diante da necessidade de mais etanol, agravam ainda mais a situação. Busca-se assim, propor que as usinas açucareiras e demais envolvidos no plantio e exploração da cana-de-açúcar, por meio de auditoria ambiental estabeleçam um processo ambientalmente sustentável e façam a implantação de medidas compensatórias visando à reposição da fauna e flora em áreas nas quais seja utilizado o processo de queimadas para a colheita. Por meio de pesquisa de publicações, artigos e estudos relacionadas ao tema, elaborou-se o presente estudo com informações que pudessem fundamentar os parâmetros necessários a realização destas auditorias ambientais. Inferiu-se ao final que, mesmo que alguns estados já estejam implementando medidas para eliminar as queimadas mediante a mecanização das colheitas. Ainda existem muitas regiões em que as agressões ambientais não são controladas de nenhuma forma e que a realização de auditorias ambientais seria fundamental para resolver o problema. Palavras-chave: Auditoria Ambiental. Reposição Fauna e Flora. Queimadas. Cana-de-açúcar.  ABSTRACTAssault to flora and fauna caused by sugar cane plantation wildfires are actually not measured and duly contemplated by pertinent legislation let alone by the ones responsible for planting it.  The significant increase in sugar cane production in the latter years and the growth perspectives due to ethanol use, aggravate the situation. Thus, it is proposed that sugar mills and others involved in planting and exploring sugar cane establish, through environmental auditing, a sustainable flora and fauna replacement process as well as implementing compensatory procedures aiming such replacement in areas where wildfires are used for harvesting. Through periodicals, articles, and studies on the theme, the following paper was written aiming to found the necessary parameters for such environmental auditing.  In the end, it was concluded that some states had been implementing measures to eliminate wildfires by mechanizing harvests.  There are still several areas where environmental assaults are not controlled whatsoever and environmental auditing would be essential to solve such problem.           Keywords: Environmental auditing. Fauna and Flora replacement. Wildfires. Sugar cane

Por uma educação significativa: uma abordagem fenomenológica do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência - PIBID

O presente artigo analisa, através de uma perspectiva Husserliana, a relação entre os sujeitos (professor e aluno) que buscam o conhecimento e o mundo que doa sentido a esta intenção de conhecer. Este texto, deste modo, busca não só trazer uma caracterização teórica da fenomenologia de Edmund Husserl, mas também uma análise da relação professor-aluno no contexto educacional atual, bem como a experiência que o PIBID pode lhes proporcionar.Palavras-chave: Husserl. Fenomenologia. Educação

Evaluating interaction networks : an analysis based on scientific data from YouTube

Redes sociais face aos desafios num mundo global / coordenação [de] Joaquim Manuel Rocha Fialho, e outros. - Lisboa : Universidade Lusíada. 2023. - ISBN 978-989-640-249-5 - P. 259-265

Fatores associados à infecção por Toxoplasma gondii em gestantes atendidas nas Unidades Básicas de Saúde do município de Rolândia, Paraná, Brasil

The aim of the present work was to determine the prevalence of IgG and IgM anti-Toxoplasma gondii antibodies and the factors associated to the infection in pregnant women attended in Basic Health Units in Rolândia, Paraná, Brazil. The sample was divided in two groups: group I (320 pregnant women who were analyzed from July 2007 to February 2008) and group II (287 pregnant women who were analyzed from March to October 2008). In group I, it was found 53.1% of pregnant women with IgG reactive and IgM non-reactive, 1.9% with IgG and IgM reactive, 0.3% with IgG non-reactive and IgM reactive and 44.7% with IgG and IgM non-reactive. In group II, it was found 55.1% with IgG reactive and IgM non-reactive and 44.9% with IgG and IgM non-reactive. The variables associated to the presence of IgG antibodies were: residence in rural areas, pregnant women between 35-40 years old, low educational level, low family income, more than one pregnancy, drinking water which does not originate from the public water supply system and the habit of handling soil or sand. Guidance on primary prevention measures and the quarterly serological monitoring of the pregnant women in the risk group are important measures to prevent congenital toxoplasmosis.O objetivo deste trabalho foi determinar a prevalência de anticorpos IgG e IgM anti-Toxoplasma gondii e os fatores associados à infecção em gestantes atendidas nas Unidades Básicas de Saúde de Rolândia, Paraná, Brasil. A amostra foi dividida em dois grupos: grupo I (320 gestantes, analisadas entre julho de 2007 e fevereiro de 2008) e grupo II (287 gestantes, analisadas de março a outubro de 2008). No grupo I, foram encontrados 53,1% de gestantes IgG reagente e IgM não reagente, 1,9% de IgG e IgM reagentes, 0,3% de IgG não reagente e IgM reagente e 44,7% de IgG e IgM não reagentes. No grupo II foram 55,1% de IgG reagente e IgM não reagente e 44,9% de IgG e IgM não reagentes. As variáveis associadas à infecção foram: residência em área rural, gestantes entre 35-40 anos de idade, baixa escolaridade, baixa renda familiar, mais de uma gravidez, consumo de água não proveniente do sistema de abastecimento público de água e hábito de manipular terra ou areia. As orientações sobre medidas de prevenção primária e o acompanhamento sorológico trimestral das gestantes no grupo de risco são medidas importantes para prevenir a toxoplasmose congênita

ANEMIA FALCIFORME EM QUILOMBOLAS: UMA REVISÃO DE LITERATURA

Introduction: Sickle cell disease is a generic term that encompasses a set of hematological disorders linked to structural changes in blood cells, leading to the production of an abnormal hemoglobin called HbS, the 'S' being derived from English sickle. The objective of this study was to discuss the profile of sickle cell anemia in quilombola communities by reviewing the existing literature in order to provide updated data to professionals dealing with this population. Development: The prevalence of HbS heterozygotes in Brazil is higher in the North and Northeast regions, between 6% and 10%, and considerably lower in the South and Southeast regions, with prevalence between 2% and 3%. In this study, it was found that 6.6% to 11.5% of the population of quilombolas in the state of Tocantins had abnormal hemoglobins. Conclusion: Few studies evaluate the prevalence of hemoglobinopathies in quilombola communities. Since quilombolas usually live in isolated communities of society, the chances of marriages between individuals with sickle cell trait are greater than in the general population, thus increasing the probability of being born to individuals affected by the disease. Keywords: Sickle cell disease, Quilombolas, Epidemiology. RESUMO Introdução: Doença falciforme é um termo genérico que engloba um conjunto de desordens hematológicas ligadas a alterações estruturais das células sanguíneas, levando à produção de uma hemoglobina anormal denominada HbS, sendo o ‘S’ derivado do inglês sickle. O objetivo deste estudo foi abordar o perfil da anemia falciforme nas comunidades quilombolas por meio de revisão da literatura existente, a fim de fornecer dados atualizados aos profissionais que lidam com essa população. Desenvolvimento: No Brasil, a prevalência de heterozigotos HbS é maior nas regiões do Norte e Nordeste, entre 6% e 10%, e consideravelmente menor nas regiões Sul e Sudeste, com uma prevalência entre 2% e 3%. Neste estudo, encontrou-se que 6,6% a 11,5% da população de quilombolas no estado do Tocantins apresentaram hemoglobinas anormais. Conclusão: Poucos estudos avaliam a prevalência de hemoglobinopatias em comunidades quilombolas. Visto que os quilombolas costumam viver em comunidades isoladas da sociedade, as chances de ocorrerem casamentos entre indivíduos com traço falciforme, tornam-se maiores que na população em geral, aumentando assim a probabilidade de nascerem indivíduos acometidos pela doença. Palavras-chave: Doença falciforme, Quilombolas, Epidemiologia

A kinetic model of the central carbon metabolism for acrylic acid production in Escherichia coli

Acrylic acid is an economically important chemical compound due to its high market value. Nevertheless, the majority of acrylic acid consumed worldwide its produced from petroleum derivatives by a purely chemical process, which is not only expensive, but it also contributes towards environment deterioration. Hence, justifying the current need for sustainable novel production methods that allow higher profit margins. Ideally, to minimise production cost, the pathway should consist in the direct bio-based production from microbial feedstocks, such as Escherichia coli, but the current yields achieved are still too low to compete with conventional method. In this work, even though the glycerol pathway presented higher yields, we identified the malonyl-CoA route, when using glucose as carbon source, as having the most potential for industrial-scale production, since it is cheaper to implement. Furthermore, we also identified potential optimisation targets for all the tested pathways, that can help the bio-based method to compete with the conventional process.This study was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology(FCT) under the scope of the strategic funding of UIDB/04469/2020 unit. This article is also a result of the project 22231/01/SAICT/2016: “Biodata.pt – Infraestrutura Portuguesa de Dados Biolo´gicos”, by Lisboa Portugal Regional Operational Programme (Lisboa2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, through the European Regional Development Fund (ERDF). Alexandre Oliveira holds a doctoral fellowship (2020.10205.BD) provided by the FCT. Oscar Dias acknowledge FCT for the Assistant Research contract obtained under CEEC Individual 2018. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Impact of telemedicine on the management of heart failure patients during coronavirus disease 2019 pandemic

Aims: Chronic heart failure (HF) is a major comorbidity accounting for an increased severity and mortality related to coronavirus disease 2019 (COVID-19). To reduce the risk of COVID-19 in HF patients, telemedicine has been encouraged. Methods and results: During the COVID-19 pandemic, telemedical management with mainly over-the-phone appointments became a major strategy of follow-up of our HF clinic patients. Previously, the large majority of patients have been seen in the hospital with direct patient-provider contact. We compared both strategies of follow-up, in pre-pandemic (PPP) and pandemic (PP) periods, regarding total mortality and hospitalizations/emergency department (ED) visits due to HF exacerbation. We prospectively studied a cohort of 196 patients. The mean follow-up time in PPP was 1.4 years. In this period, 20 patients died. In PP (follow-up of 71 days), there was one additional death. Total mortality in the first year of follow-up was 12.0%, matching the mortality predicted by the Meta-Analysis Global Group in Chronic Heart Failure score. Considering hospitalizations/ED visits due to decompensated HF, there was no statistically significant difference between PPP and PP. Only one patient was diagnosed with COVID-19. Conclusions: In the light of an increase in telemedical management of this cohort of HF patients, we were able to maintain a low rate of admissions due to HF decompensation, without an increment in mortality. Regarding these results, we encourage the incremental use of telemedicine in HF patients in the context of this or future pandemics and also in situations in which physical consultation might not be possible due to logistic issues.publishersversionpublishe