Materiale nanocompozite cu bandă interzisă largă şi structuri în baza lor pentru dispozitive optoelectronice şi plasmonice

Codul:

15.817.02.08A

Titlul:

Materiale nanocompozite cu bandă interzisă largă şi structuri în baza lor pentru dispozitive optoelectronice şi plasmonice

Program:

Proiect Instituţional (Consiliul Suprem pentru Ştiinţă şi Dezvoltare Tehnologică)

Termenul de realizare a proiectului:

2015-2018

Instituţii:

Institutul de Inginerie Electronică şi Nanotehnologii „D.Ghiţu”, AŞM

Director de proiect:

Rusu Emil dr. hab., conf. univ.

Executori:

Laboratorul Nanotehnologii

Cuvinte cheie:

Semiconductori cu bandă largă, oxid de zinc, nanostructuri, structuri metal-semiconductor-metal, heterojoncţiuni, unde acustice de suprafaţă, senzori de radiaţie, senzori chimici, biosenzori, diode luminescente, substrat plasmonic.

 

Rezumat:

ZnO este unul dintre cele mai importante materiale cu bandă interzisă largă, care corespunde regiunii ultraviolete (UV) a spectrului, ceea ce face posibilă elaborarea unei game largi de dispozitive pentru regiunea UV şi cea vizibilă a spectrului undelor electromagnetice.

În laboratorul Nanotehnologii al IIEN, pe parcursul ultimilor ani, a fost creată o infrastructură tehnologică modernă pentru producerea straturilor din materialelor semiconductoare, inclusiv a straturilor nanosctructurate din materiale cu banda interzisă largă.

Scopul proiectului dat este elaborarea tehnologiilor avansate pentru obţinerea straturilor nanometrice în baza materialelor semiconductoare cu bandă interzisă largă, producerea structurilor pentru dispozitive optoelectronice şi plasmonice (senzori de radiaţie, substanţe chimice şi biologice, diode luminescente şi suporturi plasmonice pentru efectul Raman amplificat de suprafaţă).

Pentru atingerea obiectivului principal vor fi elaborate tehnologii cost efective (depunerea magnetron, depunerea chimică din vapori cu precursori metalo-organici, spin coating) pentru obţinerea straturilor planare de ZnO şi alte materiale semiconductoare cu bandă interzisă largă, combinarea lor cu straturi nanostructurate şi integrarea în structuri noi de dispozitive. Senzori de radiaţie UV, senzori de gaze, substanţe chimice şi biologice vor fi elaboraţi în baza structurilor conductometrice, diodelor metal-semiconductor-metal (MSM), diodelor Schottky, joncţiunilor p-n şi structurilor cu unde acustice de suprafaţă (SAW). Pentru realizarea selectivităţii în diferite domenii a spectrului UV pentru aplicaţii biomedicale, vor fi elaborate tehnologii de producere a filmelor de MgxZn1-xO de calitate şi a structurilor în baza lor. Pentru sporirea sensibilităţii faţă de obiectele biologice si realizarea posibilităţii de a înregistra semnalul de la o singură moleculă prin intermediul spectroscopiei Raman amplificată de suprafaţă (SERS) vor fi elaborate substraturi plasmonice în baza materialelor compozite. Utilizând tehnologiile avansate elaborate pentru producerea filmelor de calitate şi concepţia straturilor de blocaj în structurile diodelor luminescente, vor fi dezvoltate dispozitive emiţătoare de lumină cu parametri de performanţă.

În rezultatul implementării proiectului va fi fortificată infrastructura tehnologică, vor fi pregătite 2 teze de doctorat şi 2 aplicaţii de proiect în cadrul programului ORIZONT 2020.