Salvatore MIRABELLA

SALVO MIRABELLA (WoS Researcher ID: E-4672-2010) ha ricevuto Laurea (1999) e Dottorato di ricerca (2003) in Fisica dall'Università di Catania. Dal 2003 è stato ricercatore TI presso INFM-MATIS prima e presso CNR-IMM (Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto per la Microelettronica e Microsistemi) dopo, essendo anche membro elettro del Consiglio di Istituto di IMM-Consiglio di Istituto. Da marzo 2016, è Professore Associato in Fisica della Materia Sperimentale presso Università di Catania, insegnando Semiconductors, Photonics and Materials Science Lab presso la LM17-Physics (Condensed Matter Physics curriculum) e Fisica2 presso il corso triennale di Ingegneria Informatica. Attualmente presiede la Commissione Ricerca del DFA, ed è componente della Commissione Paritetica Docenti Studenti. E' stato vice-coordinatore del collegio dei docenti del corso di dottorato in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie (quadriennio 2016-2019). E' responsabile scientifico del laboratorio di fasci ionici (Singletron) e del laboratorio di caratterizzazione elettrochimica NanoSPES (NanoSemiconductor PhotoElectrochemical Spectroscopy), entrambi siti al DFA.

La sua attività di ricerca è prevalentemente sperimentale, incentrata su nanostrutture a semiconduttore per Energia, Sensoristica e Microelettronica (light absorption in Si or Ge quantum structures, sunlight-energy conversion, low-cost ZnO nanostructures, point-defects and dopants in Si and Ge, ion beam modification of materials). Dal 2000 Salvo è autore di oltre 200 articoli scientifici, con 3800 citazioni, e un H-factor di 34 (Scopus, October 2023). Ha scritto un articolo di review su invito circa i meccanismi di diffusione del B in Si e Ge. Negli anni ha stabilito collaborazioni scientifiche con istituti di ricerca e università in EU e USA, è stato relatore su invito, Chairmen e membro di comitati scietifici a varie conferenze scientifiche internazionali, partecipante di tanti progetti di ricerca nazionali ed europei, referee di diverse riviste sceintifiche internazionali (Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Journal of Applied Physics, Optics Express, Nanoscale, …), responsabile di task scientifiche in progetti scientifci. Ha co-organizzato tre conferenze scientifiche internazionali (IBMM2006, Symposium I at E-MRS Spring 2009, Symposium Y at E-MRS Spring 2014), essendone anche co-Editore dei relativi atti, editi da Elsevier. E' stato co-editore di un libro (‘’Nanotechnology and Photovoltaic Devices – Light Energy Harvesting with Group IV Nanostructures’’, Pan Stanford Publishing, 2015) e co-Autore di tre capitoli di libro (con CRC-T&F group, e con Pan Stanford Publishing) in scienza dei materiali e fotovoltaico.

E' coautore di un brevetto internazionale su ingegneria di difetti di punto "METHOD FOR SUPPRESSING TRANSIENT ENHANCED DIFFUSION OF DOPANTS IN SILICON" N.EP1454348 A1.
La sua attività di divulgazione scientifica spazia da azioni locali (rivolte a studenti delle scuole superiori e pubblico generico locale) a eventi nazionali e internazionali come FameLab (è organizzaotore della selezione locale catanese di FameLab dal 2017), Pint of Science (comitato organizzatore locale dal 2017), docente di riferimento per la sezione di Catania di EPS-YM, e partecipante alla notte europea dei ricercatori dal 2018 (SHARPER project).

DATA DI AGGIORNAMENTO: 27 ottobre 2023

L’attività di ricerca scientifica, iniziata nel 1999 durante la tesi di dottorato, vede ad oggi tre macroaree applicative (Microelettronica, Fotovoltaico e Sensoristica), attivate in periodi successivi.

La prima macroarea comprende attività incentrate su difetti, diffusione e attivazione elettrica di droganti in Si e in Ge. Uno studio sperimentale molto esteso dei meccanismi di base che regolano le interazioni tra difetti di punto e droganti ha permesso di dare significativi contributi nella comprensione del meccanismo di diffusione di B in Ge e in Si, dell’attivazione di B e Ga in Ge, nell’utilizzo di He, F e C per la ingegneria dei difetti di punto in Si, e di O per i difetti in Ge. Il ruolo svolto è stato generalmente di primo autore o coautore. Tra i migliori prodotti si riportano 4 articoli pubblicati su Physical Review Letters (di cui uno a primo nome), un articolo di review a primo nome (“Mechanisms of boron diffusion in silicon and germanium”) scritto su invito nella rivista Applied Physics Reviews, un brevetto internazionale, diverse relazioni su invito a congressi internazionali.

La seconda macroarea è focalizzata sull’assorbimento di luce in nanostrutture a semiconduttore (Si o Ge) per il fotovoltaico avanzato. L’attività di ricerca svolta, prevalentemente sperimentale, ha chiarito molti aspetti del processo di assorbimento in quantum dots e quantum wells, definendo il ruolo del confinamento quantico, della fase (amorfa o cristallina) dei nanoprecipitati, della matrice isolante (tipicamente ossido o nitruro di Si), della densità dei nanoprecipitati, del loro ordine e l’importanza capitale dell’interfaccia con la matrice isolante. Il ruolo svolto è stato sia di primo autore sia di co-direzione scientifica. Tra i migliori prodotti, oltre le pubblicazioni, si citano l’edizione di un libro e la pubblicazione di 3 capitoli in due diversi libri.

La terza macroarea, la più recente, ha per oggetto la sintesi low-cost e controllata di nanostrutture di ossidi di metalli di transizione per applicazioni nel campo dei sensori. L’attività sperimentale ha chiarito i meccanismi di crescita da bagno acquoso di nanostrutture di ZnO (nanorods e nanowalls) e di NiO (nanofoam), evidenziandone i vantaggi in sensori di luce UV, di pH e di glucosio (sensore non-enzimatico). Il ruolo svolto è essenzialmente di coordinamento scientifico. Tra i primi risultati si citano già cinque articoli pubblicati su riviste di Fisica e di Chimica Fisica.

Dal 2015 Salvo Mirabella si occupa di divulgazione scientifica attraverso una serie di iniziative, tra le quali:

• FameLab Italia
• Pint of Science
• Notte europea dei ricercatori

Guida alle tesi di laurea

Prof. Mirabella can provide guidance during the laboratory work and writing thesis for the Bachelor degree in Physics and for the MSc degree in Fisica.

Available theses on the following topics concerning Nanostructured Materials for application in Energy and Sensing:

- photo- and cathodo-luminescence properties of ZnO nanostructures (nanorods, nanowalls, microflowers, ...) and effects of metal nanoparticles decoration on electronic energy bands

- catalytic actions of NiO nanostructures in sensing (gas and glucose) and in energy production (OER in water splitting)  

- H interaction with WO3 nanorods for energy storage and sensing