Riconoscimento “Nicolò Copernico” per innovative tesi in scienze e tecnologie

Dott. Gabriele Calabrese – Fisica

Tesi
Relaxed germanium epilayers on porous silicon buffers for low dislocation content Ge on Si virtual substrates

Motivazioni
La tesi del Dott. Calabrese ha per oggetto la realizzazione di film monocristallini di germanio su substrati di silicio poroso attraverso una tecnica nota come “Deposizione Chimica da Fase Vapore assistita da Plasma”. Tali film di germanio possono essere utilizzati come supporti per la realizzazione di efficienti dispositivi optoeletttronici e elettronici di ultima generazione, come celle fotovoltaiche multigiunzione, laser in GaAs o fotorivelatori per comunicazioni ad alta velocità in fibra ottica. L’integrazione di film di germanio su silicio è fondamentale per le telecomunicazioni in fibra ottica ed è ricercata da circa 30 anni. L’attività svolta dal Dott. Calabrese ha permesso di migliorare drasticamente la qualità cristallina dei film di germanio, permettendo un significativo miglioramento delle prestazioni dei dispositivi eventualmente realizzati su tali substrati.
Il Dott. Calabrese, partendo dal trattamento di comuni wafer di silicio attraverso una tecnica elettrochimica che permette di rendere nano-porosa la superficie del substrato ha scoperto che questo materiale ha l’eccezionale capacità di espandersi elasticamente molto più del comune silicio ed di adattarsi meglio alla struttura cristallina del germanio che vi viene depositato sopra. La tecnica di deposizione chimica da fase vapore è stata successivamente modificata e perfezionata per permettere la crescita di film monocristallini di germanio su substrati peculiari come il silicio poroso. L’eccezionale risultato è stato dimostrato tramite tecniche di microscopia elettronica ad alta risoluzione e diffrattometria a raggi X ed è stato oggetto di diverse pubblicazioni sulle maggiori riviste internazionali di Fisica Applicata.

Il contributo apportato dal Dott. Calabrese a questo settore è stato di primo livello e si auspica che le potenzialità applicative della tecnologia sviluppata si traducano presto in un vantaggio competitivo della ricerca e della industria italiana. Presi nell’insieme questi aspetti innovativi nel settore della Fisica rappresentano il merito per assegnare il Riconoscimento Copernico 2015 per tesi innovative al Dott. Gabriele Calabrese.