Los nitruros del grupo III (GaN, Aln, InN) han sido considerados durante muchos años como semiconductores ideales para la fabricación de dispositivos optoelectrónicos que funcionen en el margen azul-ultravioleta (UV). La posibilidad de sintetizar los distintos compuestos ternarios, hacen que estas aleaciones de gap directo cubran un amplio espectro de energías, desde los 1,9 eV (rojo) del InN, pasando por 3,4 eV (UVB) del GaN, hasta los 6,2 eV (UVC) del AIN. El principal objetivo de esta tesis ha sido el crecimiento de nitruros del grupo III (GaN, AIN y AixGa1-xN) por epitaxia de haces moleculares (MBE) asistido por plasma de nitrógeno, utilizando substratos de Si en la dirección (111). La razón de flujos moleculares de los elementos III(Ga, Al) y V(N) utilizada durante el crecimiento es el parámetro más crítico que controla la morfología de la capa crecida así como sus propiedades ópticas y eléctricas. Un estudio del valor de dicha razón confirma que razones III/V con exceso de nitrógeno (III/V<1) da lugar a un crecimiento de microcristales columnares, mientras que con razones ligeramente ricas en Ga (III/V mayor o igual que 1) se obtienen capas compactas. Las capas de GaN con mejor calidad cristalina son crecidas utilizando una capa intermedia (buffer) de AIN y un crecimiento en dos etapas: un inicio con una velocidad muy lenta 0,08 para luego continuar con una velocidad típica de 0,48. El dopado tipo-n de las capas de GaN y AlGaN se obtiene utilizando Si, alcanzando niveles por encima de 10 elevado a 19 cm.-3. El dopado tipo-p se analiza con Be, Mg y C. de los tres aceptores, el Be resulta ser la especia aceptora con menor energía de activación (90meV) según las medidas ópticas. No se puede medir una conductividad eléctrica tipo-p debido a problemas de solubilidad del Be en el GaN y a la posibilidad de que exista un fenómeno de autocompensación al formarse Be intersticial, que actúa como un donante. Se estudia la manera de aumentar la solubilidad del Be en GaN utilizando el dopado simultáneo en capas de GaN con Be y Mg. Los resultados obtenidos en las medidas ópticas parecen indicar un aumento de la cantidad de Be en posición substitucional. Por último, la calidad cristalina de las capas de GaN y AlGaN crecidas sobre Si(111) se verifica mediante el crecimiento y fabricación de dos dispositivos básicos como son: un diodo emisor de radiación ultravioleta (LED) y un fotodetector de barrera Schottky en el intervalo azul-ultravioleta. El diodo electroluminiscente, basado en una simple heterounión GaN:Mg/AlGaN, tiene su emisión dominante centrada en 365 nm para una corriente de polarización de 15 mA, con un valor de FWHM de 8 nm. El fotodetector fabricado muestra una responsividad de 5 mA/W y un contraste UV/visible mayor de 10 elevado a 4. Con estos últimos resultados se demuestra la posibilidad de utilizar la técnica de MBE para obtener capas de nitruros del grupo III sobre substratos de Si(111), y de esta forma compartir la tecnología consolidada del Si con el potencial optoelectrónico que ofrecen los nitruros del grupo III.

El funcionamiento de los sistemas de reconocimiento automático del habla sufre degradaciones importantes cuando las condiciones acústicas de los datos de entrenamiento y los datos de test son muy diferentes. Esta situación es habitual en los sistemas de RAH que funcionan en aplicaciones reales en las que la voz suele está contaminada por la presencia de ruido. En la presente Tesis se ha analizado el comportamiento de un sistema de RAH frente a tres tipos de distorsiones producidas por la presencia del canal telefónico y las debidas a la presencia de ruido de fondo. Para el caso de variabilidad interlocutor, se ha investigado la integración del modelado acústico (y léxico) múltiple en un sistema de reconocimiento de arquitectura multimodular de gran vocabulario en entorno telefónico, en el que se ha hecho especial énfasis en dos aspectos fundamentales: mejorar la tasa de inclusión y no incrementar de forma desproporcionada los requerimientos del sistema en cuanto a su carga computacional y memoria. De entre todas las alternativas consideradas, la que produce tasas menores de error es aquella en la que se utilizan múltiples modelos acústicos por unidad y un único conjunto de costes léxicos. Con respecto a la distorsión producida por el canal telefónico, se ha optado por la exploración de un conjunto de parametrizaciones robustas. En este ámbito, se ha analizado el funcionamiento de las técnicas de extracción de parámetros "clásicas" basadas en el análisis de Fourier tanto en el dominio cepstral (parámetros mel-cepstrum), como en el dominio log-espectral (filtrado de log-energías) y su combinación con las técnicas de normalización de parámetros (CMN y sus variantes). Tomando como referencia este análisis, se han propuesto un conjunto de parametrizaciones alternativas a las anteriores basadas en la transformada ondicular en los mismos dominios. Asimismo, se ha estudiado la posibilidad de combinación de los parámetros obtenidos de este modo con los obtenidos mediante análisis de Fourier. Mientras que los parámetros basados en la transformada ondicular presentan un funcionamiento similar a los convencionales, la combinación propuesta mejora las tasas de reconocimiento del sistema de manera significativa. A continuación, hemos abordado el problema de la optimización conjunta de los parametrizadores basados en la transformada ondicular y el clasificador basado en modelos ocultos de Markov mediante la aplicación de técnicas de extracción discriminativa de rastos (DFE). Dicha propuesta ha sido evaluada en dos tareas de distinta complejidad, obteniendo unos resultados consistentemente mejores a los obtenidos con las parametrizaciones convencionales. Por último, en el contexto de las distorsiones provocadas por la presencia de ruido aditivo, se ha realizado un estudio comparativo entre técnicas de transformación de parámetros (substracción espectral generalizada) y transformación de modelos acústicos (combinación de modelos en paralelo, PMC). Se han propuestos diversas modificaciones a los algoritmos anteriores basadas en la aplicación de una función de entorno en el dominio de las energías en banda que presenta dos características importantes: conceptualmente, es muy similar para ambos tipos de transformaciones y es más realista que las utilizadas habitualmente. En concreto, en esta función de entorno se ha incorporado una estimación del término cruzado (que habitualmente es ignorado) y que está relacionado con la correlación del habla limpia y el ruido (o el habla ruidosa y el ruido). Se ha evaluado esta estrategia para dos ruidos estacionarios distintos a varias relaciones señale a ruido. Los resultados muestran que esta función de entorno modificada mejora las tasas de reconocimiento obtenidas con las técnicas conveniconales, especialmente en el caso de transformación de parámetros.

Los rápidos cambios tecnológicos y la fuerte demanda de aparatos electrónicos de consumo, cada vez más complejos, están haciendo que el coste de diseño sea dominante para un amplio rango de sistemas empotrados. Esta complejidad inherente de los sistemas empotrados. Esta complejidad inherente de los sistemas se ve agravada por la heterogeneidad de los recursos y de las herramientas de síntesis de bajo nivel. Por tanto, cada vez más patente la necesidad de nuevas metodologías y herramientas de diseño que permitan aumentar drásticamente la productividad de los diseñadores. El enfoque más común consiste en especificar el sistema completo, con un nivel de abstracción elevado, y después realizar un particionado y completar el diseño de hardware y software de forma independiente. Esta aproximación no escala bien con el aumento de complejidad, y además añade numerosos problemas de difícil solución. Esta tesis propone un enfoque radicalmente direrente para el diseño de sistemas heterogéneos de elevada complejidad: homogeneizar los recursos y ofrecer abstracciones de muy bajo nivel, que eviten la separación del diseño de hardware y software hasta el final del proceso de diseño. Nuestro enfoque puede resumirse con la frase. Construyamos sistemas complejos homogéneamente sobre un conjunto heterogéneo de recursos, en lugar de construir sistemas complejos heterogéneamente sobre varios conjuntos homogéneos de recursos. La metodología propuesta extiende los conceptos utilizados en el desarrollo de software empotrado, utilizando un compilador hardware-software como herramienta principal, y un pequeño substrato de sistema operativo hardware-software, que ofrece los servicios básicos de comunicación y sincronización entre los diferentes componentes del sistema. A diferencia de otras aproximaciones, la interfaz de todos los componentes del sistema es idéntica. Se ha implementado un prototipo de entorno de desarrollo para soportar la metodología propuesta, basado en las herramientas de GNU de desarrollo cruzado de software. Al mismo tiempo se han desarrollado una serie de ejemplos que demuestran la validez del enfoque.

Teniendo en cuenta la energía del gap de los binarios que forman el temario InGaN (GaN, 3.4 eV; InN, 0.9 eV), es fácil ver que con este material se puede abarcar todo el espectro visible. El objetivo de esta Tesis es estudiar el crecimiento por MBE y las propiedades del InGaN, con la finalidad de fabricar un diodo electroluminiscente eficiente con capa activa compuesta por pozos cuánticos de InGaN con barreras de GaN. La fabricación del LED conlleva también el estudio del dopaje tipo p en el GaN, empleando Magnesio. El crecimiento de capas gruesas de InGaN se ha estudiado como paso previo al de pozos cuánticos. Se ha determinado una temperatura de inicio de evaporación del Indio de la superficie de crecimiento en tomo a 560*C, obteniéndose las mejores capas para temperaturas de substrato ligeramente superiores a ésta y con relación III/V ligeramente superior a la unidad. En el apartado óptico, se ha observado que la amplitud de las fluctuaciones locales en el contenido de Indio en las muestras aumenta cuando se incrementa el contenido promedio de éste. En el crecimiento de pozos cuánticos de InGaN con barreras de GaN, se obtiene los mejores resultados cuando se mantiene fijo el flujo de Galio durante pozo y barrera y se favorece la formación de una capa de Indio segregada a la superficie durante el crecimiento del pozo. A partir de las propiedades de la emisión en cada caso se establece un mayor dominio sobre la energía de la misma de los campos piezoeléctricos en pozos de espesor mayor de 4 nm y de las fluctuaciones de Indio en pozos con éste menor de 3 nm. Con la técnica de crecimiento de pozos cuánticos desarrollada, y empleando cinco pozos de InxGa(1-x)N(-2 nm)/GaN (-5 nm) como capa activa, se han crecido y fabricado dispositivos emitiendo desde el ultravioleta cercano (3.4 eV) hasta el verde (2.4 eV) variando el contenido de Indio de los pozos desde 0 hasta 25 por ciento de Indio. Como método de mejora de los dispositivos se ha estudiado la incorporación del LED a una cavidad resonante centrada en el verde (5 10 nm), realizada con un espejo superior de Aluminio y un reflector de Bragg de AlGaN/GaN como espejo inferior. La potencia de emisión obtenida de este modo es 7 uW a 20 mA, con una intensidad 10 veces mayor que la del LED convencional de la misma longitud de onda. Otro de los métodos de mejora estudiados es la optimización del dopaje de GaN empleando Mg, en el que se ha realizado un estudio en función de la temperatura de célula de Mg, fijando la temperatura de substrato en 690* C. El intervalo útil de temperaturas de la primera queda delimitado por el extremo inferior (-375 *C) por la concentración residual que posean las capas, que ha de ser vencida por el dopaje. El extremo superior (-450' C) queda definido por la generación de defectos en las muestras, lo que puede llevar a un cambio de la polaridad de la capa, produciendo una caída en la incorporación del Mg. Las condiciones óptimas de dopaje se alcanzan para Tmg= 435* C, con una concentración de huecos de 3E 17 cm-3.