Candidat: MONAICO Eduard, doctor în științe fizico-matematice, conferențiar cercetător

Consultant științific: TIGHINEANU Ion, doctor habilitat în științe fizico-matematice, profesor universitar, academician AȘM

Tema lucrării de sinteză:

„MICRO- ȘI NANO-INGINERIA COMPUȘILOR SEMICONDUCTORI ȘI A STRUCTURILOR METALICE ÎN BAZA TEHNOLOGIILOR ELECTROCHIMICE”

Specialitatea: 134.01 – FIZICA ȘI TEHNOLOGIA MATERIALELOR

Data: 21 iunie 2024

Ora: 14:00

Local: sala 3-208, str. Studenților 9/7, Chișinău MD 2068, blocul de studii nr. 3 al Universității Tehnice a Moldovei.

Componența Comisiei de susținere publică:

(aprobată prin decizia Consiliului Științific al UTM, proces-verbal nr. 3 din 29.03.2024)

1. ȚIULEANU Dumitru, hab. în șt. fiz.-mat., prof. univ., m. c. AȘM, UTM, președinte;
2. BUZDUGAN Artur, hab. în tehnică, cerc. șt. sup., UTM, secretar științific;
3. TIGHINEANU Ion, hab. în șt. fiz.-mat., prof. univ., acad., UTM/AȘM, membru;
4. ACHIMOVA Elena, hab. în șt. fiz.-mat., conf. cerc., IFA, USM, membru, recenzent oficial;
5. CARAMAN Mihail, hab. în șt. fiz.-mat., prof. univ., USM, membru, recenzent oficial;
6. DRAGOMAN Mircea,, prof., Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Microtehnologie IMT Bucureşti, București, România, membru, recenzent oficial;
7. FOMIN Vladimir, hab. în șt. fiz.-mat., prof. univ., Institutul pentru Tehnologii Electronice Emergente, IFW Dresden, Dresden, Germania, membru, recenzent oficial.

Lucrarea de sinteză a fost elaborată în cadrul Centrului Național de Studiu și Testare a Materialelor al Universității Tehnice a Moldovei, realizată în baza proiectului de postdoctorat pentru anii 2021-2022 „Micro- și nano-ingineria compușilor semiconductori în baza tehnologiilor electrochimice pentru aplicații electronice și fotonice” cu cifrul #21.00208.5007.15/PD.

Rezultate ştiinţifice principale prezentate spre susţinere:

• Mecanismul de „electrodepunere în salturi” pentru auto-asamblarea nanopunctelor de Au în monostraturi este guvernat de formarea barierei Schottky la interfața substratului semiconductor cu nanopuncte de Au cu diametre în jur de 20 nm, confirmată prin intermediul imaginilor topografice și măsurători de cartografiere a curentului.
• Metodele electrochimice permit proiectarea și controlul structurilor poroase la scară nanometrică în materialele semiconductoare și metalice.
• Îmbinarea prin metode electrochimice a semiconductorilor poroși și a structurilor metalice la scară nanometrică, permite crearea materialelor hibride cu proprietăți unice, având implicații semnificative în dezvoltarea dispozitivelor avansate în domeniul electronicii, optoelectronicii și fotonicii.
• Integrarea conceptelor de corodare electrochimică prin mască fotolitografică cu orificii după un aranjament special oferă o abordare inovatoare de obținere a domeniilor poroase cu intrări separate pentru manipularea fluidelor la scară micro- și nano-metrică.
• Alegerea parametrilor electrochimici optimali (tensiunea aplicată, natura electrolitului și concentrația lui) oferă posibilitatea de obținere a unei cantități enorme de nanofire semiconductoare (InP, ZnTe, GaAs) conectate la substratul semiconductor masiv.
• Retroreflecția anormală descoperită pentru materiale InP și GaAs nanoporoase cu morfologie de tip plasă care absorb puternic în domeniul vizibil are loc într-un unghi solid îngust, împreună cu o reflexie speculară difuză pentru toate unghiurile de incidență.
• Porii CLO sunt caracteristici atât compușilor semiconductori III-V (cu excepția GaAs) cât și II-VI, în timp ce porii CO au fost observați doar în compușii semiconductori III-V.
• Prezența doar a porilor CO în procesul de anodizare a cristalelor de GaAs, oferă posibilități suplimentare de aliniere a nanofirelor obținute prin corodare electrochimică, prin alegerea orientării cristalografice a substratului de GaAs.

Valoarea aplicativă a lucrării este accentuată prin:

• Fezabilitatea structurilor multistrat elaborate în baza substraturilor de GaN crescute HVPE și MOCVD pentru proiectarea reflectoarelor Bragg sau a altor elemente fotonice a fost demonstrată prin măsurători de micro-reflexivitate însoțite de analize ale matricei de transfer și simulări prin calcularea spectrelor de reflexie optică.
• Demonstrarea perspectivei elaborării de noi elemente de focalizare și separatoare de fascicule în baza nanostructurilor GaP/Pt sau ZnSe/Pt pentru aplicații în regiunea vizibilă a spectrului.
• Elaborarea varicapului în baza nanostructurilor GaP/Pt cu o variație de gradient record a densității capacității de 6×10^-3 pF×V^-1 per 1 μm² de suprafață.
• Demonstrarea sensibilității membranelor poroase de InP funcționalizate cu nanopunctelor de Au la gaze de H₂ și CO.
• Elaborarea fotodetectorului IR în baza unui nanoperete ultra-subțire (10 nm) de InP cu fotorăspuns R=1,3 A×W^-1 și detectivitate D=1,28´10¹⁰ cm×Hz^1/2×W^-1 la P_exc=800 mW×cm^-1, precum și a fotodetectorului de GaAs (singur nanofir) cu valori R=100 mA×W^-1 și D=1,2´10⁹ cm×Hz^1/2×W^-1.
• Confecționarea de rețele de nanofire miez-înveliș în baza GaAs-Fe sau GaAs-NiFe cu posibilitatea de aliniere a lor perpendicular/paralel cu suprafața substratului cu o anizotropie magnetică a coercitivității și raportului de remanență.
• Funcționalizarea cu nanopuncte de aur a micro- și nano-structurilor de ZnO sau aero-GaN perspective ca platforme pentru fabricarea de micro-nano-arhitecturi hibride 3D.

Publicații. Rezultatele prezentate în lucrarea de sinteză la temă sunt sistematizate în 103 lucrări științifice, inclusiv o monografie, 1 capitol la invitație în Encyclopedia of Condensed Matter Physics ediția a 2-a, 1 capitol în monografie, 1 articol de sinteză la invitație, 43 articole științifice din bazele de date Web of Science şi SCOPUS, 19 articole în lucrările manifestărilor ştiinţifice naționale și internaționale, 3 articole în reviste din Registrul Naţional al revistelor de profil, 3 brevete de invenție și peste 30 de teze la conferințele internaționale și naționale.

Lucrarea de sinteză  poate fi consultată la: Biblioteca Tehnico – Științifică a Universității Tehnice a Moldovei (MD 2045, mun. Chișinău, Str. Studenților, 9, bloc 5) și pe paginile web: a ANACEC www.anacec.md și a UTM: http://repository.utm.md/handle/5014/27111

Susținerea publică a tezei de doctor habilitat poate fi urmărită în regim online pe 21 iunie 2024, începând cu ora 14:00 pe https://idsi.md/tv

Avizele/comentariile/propunerile la lucrarea de sinteză pot fi transmise la adresa electronică a secretarului științific al comisiei de susținere publică artur.buzdugan@mib.utm.md sau depuse la Școala Doctorală UTM (bd. Ștefan cel Mare și Sfânt, 168, bir. 201 între orele 9.00-16.00).