Effects of carrier injection profile on low noise thin Al0.85Ga0.15As0.56Sb0.44 avalanche photodiodes

Avalanche photodiodes (APDs) with thin avalanche regions have shown low excess noise characteristics and high gain-bandwidth products, so they are suited for long-haul optical communications. In this work, we investigated how carrier injection profile affects the avalanche gain and excess noise factors of Al0.85Ga0.15As0.56Sb0.44 (lattice-matched to InP substrates) p-i-n and n-i-p diodes with total depletion widths of 145-240 nm. Different carrier injection profiles were achieved by using light with wavelengths of 420, 543 and 633nm. For p-i-n diodes, shorter wavelength light produces higher avalanche gains for a given reverse bias and lower excess noise factors at a given gain, compared to longer wavelength light. Thus, using 420 nm light on the p-i-n diodes, corresponding to pure electron injection conditions, gave the highest gain and lowest excess noise. In n-i-p diodes, pure hole injection yields significantly lower gain and higher excess noise, compared to mixed carrier injection. These show that the electron ionization coefficient, α, is higher than the hole ionization coefficient, β. Using pure electron injection, excess noise factor characteristics with effective ionization ratios, keff, of 0.08-0.1 were obtained. This is significantly lower than those of InP and In0.52Al0.48As, the commonly used avalanche materials combined with In0.53Ga0.47As absorber. The data reported in this paper is available from the ORDA digital repository (DOI: 10.15131/shef. DATA: 5787318)

Monte-Carlo Simulation of Bulk Hole Transport in Alxga1-Xas, in1-Xalxas, and GaAsxsb1-X

We report a Monte Carlo study of hole transport in AlxGa1−xAs, In1−xAlxAs, and GaAsxSb1−x. The effects of alloy scattering are significant in all three cases, but mobilities are still high enough to be advantageous in particular device applications. We separately calculate the Hall r factors by a Boltzmann transport method and show that these factors are vitally important when attempting to compare Monte Carlo drift mobilities with experimental Hall data

Monte-Carlo Simulation of Bulk Hole Transport in Alxga1-Xas, in1-Xalxas, and GaAsxsb1-X

We report a Monte Carlo study of hole transport in AlxGa1−xAs, In1−xAlxAs, and GaAsxSb1−x. The effects of alloy scattering are significant in all three cases, but mobilities are still high enough to be advantageous in particular device applications. We separately calculate the Hall r factors by a Boltzmann transport method and show that these factors are vitally important when attempting to compare Monte Carlo drift mobilities with experimental Hall data

Terapêutica prolongada da Hipertensão Pulmonar Primária com um análogo da prostaciclina, o iloprost, em aerossol

RESUMO: No presente estudo, os autores avaliaram a eficácia da terapêutica inalatória com iloprost (análogo estável da prostaciclina) efectuada durante o período de um ano em doentes com Hipertensão Pulmonar (HTP) severa, monitorizando, para tal, o grau de tolerância ao esforço físico e diversos parâmetros hemodinâmicos.Foram estudados 24 doentes com o diagnóstico de Hipertensão Pulmonar Primária refractária à terapêutica médica convencional, incluindo os blo- queadores dos canais de cálcio, que apresentavam uma grave limitação da sua capacidade de exercício físico â classes funcionais III/IV da New York Heart Association (NYHA). O grau de tolerância ao esforço foi determinado pela prova de marcha de 6 minutos e as variáveis hemodinâmicas por cateterismo cardíaco direito. Doentes com HTP secundária, bem como indivíduos com Insuficiência Cardíaca Direita grave sob terapêutica com catecolaminas foram excluídos.Após a diluição de 50 μg de iloprost em 5 ml de solução salina isotónica, este foi administrado utilizando um nebulizador ultrassónico, durante cerca de 10 a 15 minutos, do que resultou uma dose cumulativa de iloprost entre 14 a 17 μg. Imediatamente após a inalação e a cada 15 minutos no espaço de uma hora, foram avaliadas as variáveis hemodinâmicas, no sentido de determinar o efeito máximo atingido num curto intervalo de tempo após a inalação e registar temporalmente a resposta hemodinâmica. Todos os doentes iniciaram o tra-tamento com 100 μg/dia de iloprost distribuídos por 6 a 8 nebulizações com o intervalo de 2 a 3 horas (interrupção nocturna) de acordo com a informação obtida pelo cateterismo cardíaco direito efectuado anteriormente. Se a resistência vascular pulmonar diminuía mais de 20% em relação ao valor basal, mas retomava ao mesmo num período inferior a 60 minutos, o indivíduo era submetido a 8 inalações/dia. A dose foi aumentada até 150 μg em 6 doentes cujo grau de tolerância ao esforço não sofreu qualquer alteração após 3 meses de terapêutica.Os doentes foram reavaliados mensalmente em ambulatório tendo sido readmitidos aos 3 e 12 meses para determinação da capacidade de tolerância ao exercício e repetição do cateterismo cardía- co. A prova de marcha foi efectuada mais de 1 hora após a última inalação e o cateterismo antes da 1ª inalação diária, isto é, 10 a 12 horas após a última administração do iloprost.A idade média dos doentes era de 38±12 anos, sendo 15 do sexo feminino e estando20na classe III da NYHA e4na classe IV.A distância percorrida na prova de marcha aumentou cerca de 75±67 m, após 3 meses de tra-tamento, não ocorrendo alterações do valor atingido até ao fim do estudo em análise.Tendo em consideração os parâmetros hemodinâmicos basais (pressão arterial pulmonar, pressão auricular direita, resistência vascular pulmonar, volume de ejecção, débito cardíaco e saturação do O2 no sangue venoso misto) registou-se, também, uma melhoria significativa dos mesmos, após um ano de terapêutica com iloprost em aerossol. Observou-se diminuição das seguintes variáveis: pressão arterial pulmonar 7±8,7 mmHg (-12%); pressão auricular direita 3±4 mmHg, resistência vascular pulmonar 339±260 dym.sec. cm-5 (â3%). O volume de ejecção aumentou 9±16 ml (+20%), o débito cardíaco 0,6±1,3 l/min. (+16%) e a saturação de O2 no sangue venoso misto 5±8% (+8%). Após comparação da diminuição imediata da resistência vascular pulmonar desencadeada pela inalação de iloprost no início do estudo com o valor obtido antes da inalação do mesmo, após 12 meses de terapêutica, verificou-se que os doentes que apresentavam uma resposta inicial mais pro-nunciada tinham, também, uma maior probabilida-de de manterem a redução da resistência vascular pulmonar a longo prazo.O aumento deste último parâmetro foi, no entanto, detectado em 4 doentes, dos quais 2 conti-nuaram com o mesmo fármaco por via endovenosa, tendo sido submetidos, posteriormente, a transplante pulmonar. Apenas 1 doente não revelou quaisquer alterações hemodinâmicas com a tera-pêutica em discussão.O tratamento com iloprost em aerossol foi bem tolerado. O aparecimento da tosse durante a inalação foi comum nos primeiros dias, mas desapareceu espontaneamente até à 4a semana. Apenas 5 doentes revelaram flushing, cefaleias ou artralgias no final da nebulização, mas estes efeitos secundários foram ligeiros, não tendo sido necessário tratamento sintomático ou a interrupção da terapêutica. Não se verificaram, também, episódios de hipotensão ortostática. Contudo, a maioria dos doentes referiu alguma flutuação na sua tolerância ao esforço, a qual era, usualmente, maior logo após a inalação, deteriorandose progressivamente até à próxima administração. COMENTÃRIO: A Hipertensão Pulmonar Primária é uma patologia rara, progressiva que se caracteriza por uma pressão arterial pulmonar média, determinada por cateterismo cardíaco direito, superior a 25 mmHg em repouso, ou a 30 mmHg sob exercício, não atribuível a valvulopatia, doença coronária, cardio-patia congénita, patologia pulmonar crónica, conectivopatia ou doença tromboembólica crónica, entre outras causas.Embora não exista um tratamento curativo, têm sido desenvolvidos esforços significativos, na última década, para identificar qual a medida tera-pêutica mais eficaz a implementar nas situações de Hipertensão Pulmonar Primária com consequente melhoria do prognóstico da mesma.O transplante pulmonar constituiu, até alguns anos atrás, a única opção terapêutica nos indivíduos refractários ao tratamento médico convencional, com particular relevância para os bloqueadores dos canais de cálcio em altas doses, cujo uso pro-longado se traduz numa melhoria significativa da sobrevida destes doentes, facto este amplamente demonstrado em diversos estudos científicos.Em 1995 foi aprovada a utilização da prostaciclina â epoprostenol â por via endovenosa em doentes com HTP nas classes funcionais III e IV da NYHA no sentido de melhorar as alterações hemodinâmicas e a qualidade de vida destes indivíduos. O epoprostenol apenas pode ser administrado em perfusão contínua devido à sua semivida curta (3-5 min.), necessitando, para isso, de uma seringa perfusora portátil ligada a uma linha subcu-tânea até à veia subclávia (catéter de Hickman). As infecções, trombose ou anomalias de funcionamen-to da bomba infusora com subdosagem ou sobre-dosagem, constituem os efeitos secundários mais graves deste tipo de terapêutica, tendo os doentes que estar treinados na preparação da medicação e resolução dos problemas técnicos. à um fármaco instável à temperatura ambiente e fotossensível.Posteriormente, surgiram os análogos da prostaciclina de que é exemplo o iloprost, também utilízado por via endovenosa. Embora os resultados clínicos e hemodinâmicos sejam sobreponíveis aos obtidos com o epoprostenol, o iloprost tem como vantagens uma maior semivida (20-30 min.), ser estável em solução salina e à temperatura ambiente e não ser fotossensível.Ambos podem ser utilizados por via inalatória, o que constitui uma alternativa atraente, pois permite uma vasodilatação apenas de zonas pulmona-res bem ventiladas. No entanto, o iloprost apresenta uma maior facilidade de preparação e de arma-zenamento, o que o torna mais adequado para a terapêutica crónica.Outra vantagem da utilização do iloprost inalado sobre a administração endovenosa resulta de não requerer a inserção permanente de um catéter venoso central.Tal como Hoeper demonstrou no presente trabalho, também Olschewski confirmou que a terapêutica prolongada com iloprost em aerossol conduz a uma vasodilatação pulmonar selectiva, um aumento do débito cardíaco e uma melhoria da oxigenação venosa e arterial em doentes que apre-sentam deterioração progressiva, apesar da tera-pêutica convencional optimizada.No entanto, há algumas questões que ficam por esclarecer no trabalho de Hoeper e colaboradores. Será que, alterando o intervalo entre as inalações e/ou as doses de iloprost, se obteriam maiores benefícios? De salientar que nos estudos efectuados com epoprostenol endovenoso, as doses utilizadas foram aumentadas progressivamente, enquanto que Hoeper manteve constante a dose de iloprost inalado⦠Torna-se, assim, fundamental comparar os resultados a longo prazo entre a terapêutica endovenosa com epoprostenol e a administração por via inalatória de iloprost, pois esta última é substancialmente menos onerosa.O presente estudo permite-nos comprovar, pois, que o tratamento a longo prazo com iloprost em aerossol é eficaz na Hipertensão Pulmonar Primária em fase avançada, aumentando, desta forma, as opções terapêuticas disponíveis, mas, também, as incertezas em relação a qual a medida de 1ª linha a implementar nos indivíduos com esta patologia. Palavras-chave: Hipertensão Pulmonar Primária, análogos de prostaciclina, iloprost, via inalatóri