Curriculum vitae alessio giberti dati anagrafici



Yüklə 199,51 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə3/9
tarix11.07.2018
ölçüsü199,51 Kb.
#55049
1   2   3   4   5   6   7   8   9

 



RUOLI EDITORIALI 

 

Svolgo attività di revisore per le seguenti riviste internazionali: 



 

1.

 



Sensors and Actuators B: Chemical 

2.

 



Sensors 

3.

 



Journal of Physics D: Applied Physics 

4.

 



Physical Chemistry Chemical Physics 

5.

 



Physica Status Solidi 

6.

 



Measurement Science and Technology

 

 

 

 

ATTIVITÀ DI RICERCA 

 

La  struttura  presso  la  quale  ho  svolto  ricerca  è  il  “Laboratorio  Sensori  e  Semiconduttori”  del 



Dipartimento di Fisica dell’Università di Ferrara, fondato dal Prof. Giuliano Martinelli (1938-2010). Il 

Laboratorio è impegnato principalmente in tre tipi di attività, quali: sensori chemioresistivi, energia 

fotovoltaica, e channeling di particelle attraverso cristalli di silicio incurvati. Io ho lavorato nel settore 

dei  sensori  chemioresistivi,  svolgendo  attività  di  ricerca  principalmente  rivolta  alla  fisica  dei 

semiconduttori,  con  particolare  riguardo  alle  proprietà  elettriche  delle  nanostrutture  di  ossidi 

metallici per applicazioni tecnologiche avanzate, finalizzate alla rilevazione di specie chimiche in fase 

gassosa.  Per  quanto  concerne  il  settore  sensori,  il  Laboratorio  si  occupa  della  prototipazione, 

realizzazione  (dalla  produzione  del  materiale  a  partire  dai  precursori  fino  al  dispositivo  finale)  e 

studio  di  sensori  chimici  ad  ossidi  metallici  semiconduttori.  Questi  dispositivi  sono  costituiti  da  un 

substrato  di  allumina  sul  quale  viene  depositato  con  tecnologia  serigrafica  un  film  dalle  proprietà 

chemoresistive, costituito da  una  nanostruttura  di  ossidi  semiconduttori.  Il  substrato  è  provvisto  di 

contatti interdigitati per la lettura della resistenza del film sensibile e un riscaldatore in platino per il 

funzionamento  in  temperatura.  Il  fenomeno  della  chemioresistività,  principio  di  funzionamento  di 

questi dispositivi, si manifesta attraverso una relazione diretta tra la composizione chimica della fase 

gassosa e la resistenza elettrica del film sensibile. Esso ha origine dalla presenza di stati superficiali 

all'interfaccia  solido-gas,  che  vengono  occupati  da  elettroni  provenienti  da  stati  donori  di  bulk 

ionizzati, attraverso l'adsorbimento di ossigeno dalla fase gassosa, con un conseguente ricoprimento 

ionico della superficie. Ciò crea una zona di carica spaziale di segno opposto che si estende nel bulk, 

con conseguente formazione di un campo elettrico e di una barriera di potenziale elettrostatico alla 

superficie  dei  nanograni  che  costituiscono  il  film  sensibile.  Il  modello  di  conduzione  elettrica  deve 

essere quindi un modello di tipo barrier crossing, che tiene conto sia della corrente termoionica che 

di tunneling quanto-meccanico attraverso la barriera. In definitiva, le proprietà chemoresistive della 

nanostruttura sono dovute al fatto che l'occupazione degli stati superficiali, che dipende fortemente 

dalla composizione chimica della fase gassosa, controlla la barriera intergranulare, e di conseguenza 

la resistenza elettrica del film sensibile. 

 



 

I filoni di ricerca di cui mi sono occupato si possono essenzialmente dividere in: 



 

1.

 

Meccanismi di trasporto elettrico in semiconduttori nanofasici; 

2.

 

Prototipazione di sensori a film spesso per monitoraggio ambientale e loro applicazioni. 

3.

 

Design e applicazione di nuovi materiali per gas sensing  dalle caratteristiche avanzate 

 

Questi  aspetti  della  ricerca  sono  legati  in  maniera  indissolubile,  in  quanto  una  profonda 



comprensione  della  fisica  che  governa  i  fenomeni  in  gioco  è  un  requisito  fondamentale  per 

l'applicazione tecnologica. 

 

 

1.



 

Meccanismi di trasporto elettrico in semiconduttori nanofasici 

 

Lo  studio  sperimentale  delle  proprietà  elettriche  e  l'elaborazione  teorica  di  un  modello  di 

conduzione  affidabile  sono  due  aspetti  che,  congiunti,  permettono  di  chiarire  il  comportamento 

chemioresistivo dei materiali sensibili utilizzati nella sensoristica. Il modello deve tenere conto della 

corrente  termoionica  e  di  tunneling  (quest'ultima  non  semplice  da  calcolare),  che  hanno  diversa 

dipendenza dalla temperatura, dall'altezza e dalla  forma della barriera di potenziale intergranulare, 

che  a  sua  volta  ha  una  dipendenza  non  banale  dalla  temperatura    e  dalla  composizione  chimica 

dell'atmosfera,  del  fenomeno  della  diffusione  di  ossigeno  atomico  nel  bulk,  che  influisce  sulla 

concentrazione  di  difetti,  della  densità  di  stati  superficiali,  che  è  connessa  al  fenomeno  del  Fermi 

Level  Pinning,  e  di  altri  fattori.  Per  cui,  la  complessità  dei  meccanismi  coinvolti  rende  necessario 

portare a termine diversi tipi di indagine, da condurre attraverso varie tecniche. L'obiettivo ultimo è 

chiarire le proprietà elettriche al fine dell'applicazione ambientale, rivolta al gas sensing. 

Il biossido di titanio è un materiale semiconduttore noto nel campo dei sensori di gas per le sue 

proprietà  chemioresistive.  Una  ricerca  che  ho  condotto  durante  il  periodo  di  dottorato  è  stata 

un’indagine sulle proprietà ottiche della polvere di biossido di titanio tramite fotoluminescenza nel 

range  di  lunghezze  d’onda  360-890  nm.  La  tecnica  è  in  grado  di  fornire  informazioni  fondamentali 

sugli  stati  energetici  all’interno  dell’energy  gap  del  materiale.  Utilizzando  un  laser  Ar-Kr,  è  stato 

possibile evidenziare, dalla forma della curva di fotoluminescenza e dallo Stokes shift, l’esistenza di 

un  campo  fononico  locale  in  presenza  di  difetti  di  tipo  stechiometrico  (vacanze  d’ossigeno), 

attraverso  un’interpretazione  basata  su  un  modello  a  singola  coordinata  configurazionale  (SCC).  Il 

modello  interpretativo  ha  permesso  di  attribuire  l’origine  della  fotoluminescenza,  per  entrambe  le 

fasi rutilo ed anatasio, alla ionizzazione delle vacanze di ossigeno. La ricerca si sviluppò all’interno di 

un  più  ampio  progetto  del  Laboratorio  Sensori  e  Semiconduttori  per  indagare  sulle  proprietà  del 

biossido  di  titanio.  Per  questa  indagine  è  stata  attivata  una  collaborazione  con  il  Dipartimento  di 

Scienza dei Materiali di Milano, presso il quale mi sono recato per una serie di misure, ed è sfociata in 

un articolo su rivista [1]. 

Mi  sono  occupato  di  indagini  eseguite  con  la  tecnica  di  spettroscopia  di  impedenza,  impiegata 

per  acquisire  informazioni  sulla  risposta  dielettrica  dei  materiali  costituenti  i  film  spessi  utilizzati 

come materiale per gas sensing. È stata approfondita la risposta dielettrica universale partendo dal 

modello  di  Debye,  misurando  la  permittività  apparente  dei  materiali  e  ricavando  indirettamente  la 

permittività  effettiva  dai  dati  sperimentali  attraverso  un  fit  contenente  elementi  a  fase  costante, 



Yüklə 199,51 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə