La nostra attività di ricerca è dedicata allo studio sperimentale delle proprietà ottiche e la crescita di semiconduttori appartenenti ai gruppi IV e III-V. Studiamo i semiconduttori e le loro strutture quantiche che hanno un interesse per la micro- e opto-elettronica.

Le leghe SiGeSn sono importanti da un punto di vista fondamentale ed applicativo per le loro proprietà strutturali, chimiche ed elettroniche per applicazioni in fotonica, spintronica e tecnologie quantistiche.

• Tramite Raman e fotoluminescenza, studiamo la correlazione tra condizioni di crescita e proprietà del sistema. Si analizzano le proprietà di stress, composizione e dimensionalità sulle proprietà vibrazionali ed elettroniche delle eterostrutture.
• Tramite microspettroscopia Raman studiamo le proprietà vibrazionali delle strutture di SiGeSn, principalmente punti quantici.
• Analizziamo le proprietà elettroniche di buche quantiche multiple tramite spettroscopie di trasmissione e fotoluminescenza in funzione della temperatura.
• Studiamo i fenomeni spin dipendenti in eterostrutture a base Sn mediante studi magnetoottici.

Utilizziamo l’interazione radiazione materia per investigare le transizioni di fase topologiche in eterostrutture basate sullo stagno.

Effetti quantistici sono importanti principalmente in punti quantici (QDs) basati sui semiconduttori. Come gli atomi naturali, i QDs mostrano livelli di energia discreti. Laser, fotorivelatori a infrarossi e celle fotovoltaiche di terza generazione possono essere migliorati utilizzando QD nello strato attivo. Lo studio di dispositivi basati su QD ha fornito nuovi modi per la comprensione di sistemi di elettroni/eccitoni fortemente correlati e delle loro possibili applicazioni, ad esempio in dispositivi a singolo elettrone ed emettitori di singoli fotoni per la crittografia e la computazione quantistica.

• Studiamo le proprietà della nanostruttura attraverso misure spettroscopiche. Questo fornisce informazioni rilevanti sulla loro struttura elettronica e sui meccanismi di rilassamento;
• Studiamo l'implementazione e il trasferimento di dispositivi a QD nella fotonica integrata in Si.

Prof. Emiliano Bonera
Dott. Jacopo Pedrini
Prof. Fabio Pezzoli 

Laboratorio di Spettroscopia dei semiconduttori – Edificio U5, Piano 1, locale 1066-1069-1073-1075

Per fotoluminescenza, eccitazione di fotoluminescenza, trasmissione e Raman nell’intervallo 0.4 – 5.0 eV, utlizziamo diversi apparati spettroscopici dispersivi e FT. La spettroscopia Raman può arrivare fino a 5 cm^-1. Le temperature di misura vanno da 2 K a 450 K. Sorgenti: He-Ne, Ar, Ar-raddoppiato, Ti-zaffiro, DPSS e diodi laser, lampade ad incandescenza ed ad alta pressione. Sistema di misura Raman e PL nel range 4 K – 300 K, 0.75 – 3.4 eV. Sistema di fotoluminescenza e decadimento risolto in tempo con tempi fino a 10^-8 s. Epitassia molecolare per semiconduttori III-V. Caratterizzazione AFM.