Linee di ricerca

 

Le principali linee di ricerca attive al momento sono:

Silicio poroso per applicazioni optoelettroniche:

La realizzazone di dispositivi all-silicon per l’emissione di luce permetterebbe un significativo risparmio nei costi e nei tempi di produzione dei dispositivi, nonché una migliore efficienza degli stessi. Il problema del gap indiretto del Si rende sostanzialmente impossibile la fabbricazione di questi dispositivi senza l’ausilio di droganti. Fra questi, le terre rare come l’erbio e l’itterbio hanno la proprietà di permettere l’emissione di luce nelle bande di trasmissione delle fibre ottiche, vale a dire nelle linghezze d’onda utili per le telecomunicazioni. Tuttavia, finora non è stato possibile realizzare dispositivi con un guadagno ottico sufficiente per le applicazioni richieste. Nel caso del Si poroso, il problema del drogaggio per l’emissione di luce è stato considerato principalmente in funzione delle modalità di ossidazione e della quantità di Er inserita, ma ben poco è stato fatto per capire e controllare il processo di inserimento dell’Er nella matrice porosa. Dato che è proprio in questa fase che l’Er va a contatto con l’elevata superficie interna del Si poroso, è chiaro che una migliore comprensione del processo di drogaggio è uno step essenziale verso una sua ottimizzazione. Nel nostro gruppo di ricerca siamo quindi impegnati nella caratterizzazione di strutture in Si poroso drogate con Er nelle quali il processo di drogaggio viene caratterizzato mediante tecniche elettrochimiche (dal processo elettrochimico di inserimento dell’Er alla Electrochemical Impedance Spectroscopy), ottiche (principalmente riflettività e luminescenza), microscopia (principalmente SEM e EDS-SEM)

Silicio poroso per applicazioni fotovoltaiche

Nell’ambito dello sfruttamento delle fonti di energia rinnovabili, l’uso dell’energia solare ha una rilevanza di primo piano. la maggior parte dei dispositivi sono attualmente a base silicio e si cerca di ottimizzare ulteriormente la raccolta della radiazione solare mediante soluzioni innovative che vedono l’uso contemporaneo di materiali differenti. Tra questi, è certamente da sottolineare l’uso di materiali organici. Nel caso del Si poroso, lo scopo della nostra attività di ricerca è quello di realizzare dispositivi a base di Si poroso impregnato con polimeri che presentino proprietà utili al miglioramento dell’assorbimento della luce per la produzione di corrente elettrica. I campioni sono quindi realizzati e vi viene in un secondo momento inserita della melanina, un polimero che tutti conosciamo per il colore della nostra pelle d’estate, che ha un interessante curva di assorbimento della luce nella regione del visibile e vicino infrarosso. I risultati che abbiamo ottenuto mostrano che questo tipo di ibrido organico-inorganico ha delle interessanti potenzialità e siamo ora impegnati nell’ottimizzazione delle strutture e nel confronto tra polimeri diversi.

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