WP Leader: UniRoma2, partecipante: ISM-CNR.

Il Workpackage 1 (WP1) sarà dedicato all’ingegnerizzazione del materiale attivo. È diviso nei seguenti task:

    • Task 1.1 – Produzione e ottimizzazione del materiale attivo: verranno sviluppati due tipologie di materiale attivo, film sottili (possibilmente flessibili) e film volumici (ottenuti mediante metodi chimici).

Nello sviluppo della tipologia a film sottile si terrà conto dell’influenza del substrato sul segnale fotogenerato e ne verrà effettuata un’accurata selezione. L’attività di produzione del materiale inizierà con lo sviluppo di perovskiti basate su composizioni con grandi numeri atomici (Bi, Pb, Cs) per massimizzare il potere di arresto, il prodotto mobilità-tempo di vita (per massimizzare l’efficienza di raccolta delle cariche fotogenerate), e la resistività elettrica (per minimizzare la corrente di buio). Un importante obiettivo del task sarà quello di individuare tra le classi di perovskite ottenibile quella più performante nel rilevamento della radiazione ionizzante.

    •  Task 1.2 – Caratterizzazione di base del materiale attivo: tutti i materiali verranno caratterizzati su base morfologica (SEM), strutturale (Raman), composizionale (XRD) ed elettrica di base (calcolo della resistenza di strato).

In particolare, SEM ed XRD permetteranno di valutare l’evoluzione dello strato di perovskite prima e dopo l’esposizione a radiazione ionizzante, in modo da valutare la stabilità intrinseca del materiale. Le perovskiti utilizzate saranno sia di tipo ibrido organico/inorganico che interamente inorganico. Anche lo spessore della perovskite è un altro importante parametro da ottimizzare e caratterizzare per le finalità del Task.
 
    • Task 1.3 – Metallizzazione: al fine di realizzare contatti metallici ohmici, verranno effettuate deposizioni preliminari (con magnetron sputtering o evaporazione da e-beam) di film sottili metallici, quali Ag, Co,Cr, Ti, Ni, W. Parallelamente verranno testate metallizzazioni depositate mediante evaporazione termica o magnetron sputtering di Transparent Conductive Oxide (TCO) quali ITO e IZO.

    • Task 1.4 – Caratterizzazione elettronica di buio e con irraggiamento X: per studiare l’ohmicità della giunzione metallo/semiconduttore i materiali attivi metallizzati saranno caratterizzati tramite misure corrente-tensione e capacità-tensione. La tecnica di fotoconducibilità spettrale verrà utilizzata invece per determinare l’eventuale densità di stati di difetto del materiale e per determinare un valore preliminare del prodotto mobilità-tempo di vita dei portatori di carica, fondamentali per quantificare la capacità di raccogliere le cariche fotogenerate. Infine, la fotoconducibilità da fascio X verrà utilizzata per evidenziare eventuali derive nella risposta del materiale attivo sotto irraggiamento, verificare la sensibilità del materiale e determinare il prodotto mobilità-tempo di vita dei portatori in condizioni operative realistiche.