română | русский | english

Autor: Postica Vasile Gradul: doctor în tehnică Specialitatea:  05.27.01 - Electronica corpului solid, microelectronică, nanoelectronică Anul: 2020 Conducător ştiinţific: Oleg Lupan doctor habilitat, conferenţiar universitar Instituţia: Universitatea Tehnică a Moldovei

Statut Teza a fost susţinută pe 24 iunie 2020 în CSS şi aprobată de CNAA pe 23 decembrie 2020 Autoreferat – 3.37 Mb / în română Teza CZU 620.3 : 621.38 (043.2) 13.56 Mb / în română 206 pagini

Cuvinte Cheie

Adnotare

Structura tezei: Teza a fost realizată în cadrul Universității Tehnice a Moldovei (UTM), Centrul de Nanotehnologii și Nanosenzori (CNN), Departamentul Microelectronică și Inginerie Biomedicală (DMIB), Chișinău, 2020. Este scrisă în limba română și constă din introducere, 5 capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografie din 291 de titluri, 116 pagini text de bază, 49 figuri și 1 tabel. Rezultatele obținute au fost publicate în 41 lucrări științifice, inclusiv: 1 brevet de invenție; 16 articole recenzate în reviste cotate în baza de date ISI și SCOPUS (în 6 ca prim-autor); 21 lucrări prezentate și publicate la Conferințe Naționale şi Internaționale, avînd și 5 publicații monoautor la tema tezei.

Scopul lucrării: constă în identificarea procedeelor tehnologice de depunere și post-depunere a peliculelor columnare de ZnO pentru elaborarea materialelor selective la gaze reducătoare; analiza structurilor hibride optimale pe bază de ZnO-MexOy și ZnO-ZnxMeyOz (Me = Fe, Cu, Al, Bi sau Sn) pentru îmbunătățirea sensibilității și selectivității; elaborarea mecanismelor senzor și fizica nanosistemelor funcționale.

Obiectivele cercetării: studierea proprietăților senzoriale ale materialelor dopate și hibride de înaltă performanță pe bază de: (i) pelicule columnare de ZnO:Fe și ZnO:Pd depuse prin metode chimice din soluții și funcționalizate; (ii) structuri 3-D hibride ZnO-Bi2O3, ZnO-CuO, ZnO-ZnAl2O4, ZnO-Fe2O3, ZnO-Zn2SnO4 și ZnO-CNT; (iii) structuri individuale de ZnO și hibride cu diferite morfologii; analiza fizico-chimică avansată și caracterizarea proprietăților lor; cercetarea influenței temperaturii de operare și a direcției de polarizare asupra selectivității, sensitivității și rapidității la gaze în cazul senzorului cu joncțiune de tip Schottky.

Noutatea și originalitatea științifică: Cuplarea metodelor teoretice de modelare computațională (DFT) cu analiza datelor experimentale ale măsurărilor la gaze în cazul materialelor cercetate a contribuit esențial la elucidarea proceselor de suprafață la nivel molecular. Pentru prima dată au fost fabricate dispozitive de tip micro- și nanosenzor de înaltă performanță pe bază de structuri hibride individuale de Fe2O3/ZnO, ZnAl2O4 și CNT/ZnO, utilizând instrumentul FIB/SEM. Rezultatele obținute demonstrează relaţia strânsă între performanțele dispozitivelor elaborate și efectele sinergice ale materialelor hibride.

Problema științifică și de cercetare soluționată constă în identificarea materialelor sensibile și selective la gaze reducătoare (H2, C2H5OH, CH4 și NH3), în particular pentru vaporii de etanol și pentru hidrogen gazos în cazul peliculelor columnare de ZnO:Fe sau ZnO:Pd funcționalizate cu AgO/Ag sau PdO/PdO2, respectiv, precum și pentru NH3, H2, CH4, CO, C2H5OH în cazul rețelelor hibride de ZnO-CNT, ZnO-MexOy și ZnO-ZnxMeyOz.

Semnificația teoretică rezidă în propunerea mecanismelor fizico-chimice de sesizare a gazelor reducătoare și de detectare a radiației UV de către rețelele și structurile individuale hibride, precum și de către peliculele columnare de ZnO dopate și funcționalizate cu nanoparticule de metale nobile. Datele experimentale au fost confirmate de către calculele de tip DFT prin calcularea interacțiunii moleculelor de gaz țintă cu suprafața materialelor modelate.

Valoarea aplicativă a lucrării constă în prezentarea aplicațiilor practice de detectare înalt selectivă și senzitivă a gazelor de H2, CO, CH4, C2H5OH și NH3 de către rețelele hibride în baza tetrapozilor de ZnO cu MexOy și ZnxMeyOz, ale peliculelor columnare de ZnO dopate (Fe sau Pd) și funcționalizate (AgO/Ag sau PdO/PdO2), precum și a structurilor individuale (Fe2O3/ZnO, ZnAl2O4/ZnO, CNT/ZnO).

Implementarea rezultatelor științifice. Rezultatele științifice au fost implementate parțial în procesul instructiv-educativ desfășurat în cadrul UTM, precum și la elaborarea tezelor de licență ale studenților din cadrul departamentului MIB. Ulterior, în baza rezultatelor științifice a fost posibilă obținerea unui act de implementare a cercetărilor inovaționale la UTM.

Cuprins

Referenţi Oficiali

• Anatolie Sidorenko
  doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"
• Viorel Trofim
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
• Emil Rusu
  doctor habilitat, conferenţiar cercetător, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu"

Membrii Consiliului Ştiintific

• Artur Buzdugan, preşedinte
  doctor habilitat
• Sergiu Railean , secretar
  doctor, conferenţiar universitar
• Dumitru Ţiuleanu, membru
  doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei

 Teze

[...] Acte Normative