Salvatore MIRABELLA

SALVO MIRABELLA è Professore Ordinario di Fisica sperimentale della materia e applicazioni (PHYS03/a) presso Università di Catania, da marzo 2024, ed è Coordinatore della scuola di dottorato in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie presso la stessa Università, da marzo 2025.

E’ stato Professore Associato di Fisica sperimentale della materia (FIS02/B1) presso Univ. Catania da marzo 2016, Ricercatore TI presso CNR-IMM (da 2008), Ricercatore Tenure Track presso INFM (da 2003). Ha ricevuto il titolo di Dottore di Ricerca in Fisica da Univ. Catania (Febbraio 2003) e la Laurea in Fisica da Univ. Catania (Maggio 1999).

Ha svolto e svolge insegnamenti di Semiconductors Physics and Technology, Photonics, Materials Science and Nanotechnology Laboratory presso Laurea Magistrale in Physics; Fisica2 presso Laurea triennale in Ingegneria Informatica; Fisica presso Laurea triennale in Scienze Agrarie.

La sua attività di ricerca è prevalentemente sperimentale, incentrata su sintesi e caratterizzazione di nanostrutture a semiconduttore per Energia, Sensoristica e Microelettronica (green hydrogen, energy storage, sensing, light absorption in quantum structures, sunlight-energy conversion, low-cost nanostructures, AlGaN/GaN heterostructures, 2DEG, point-defects and dopants in materials for microelectronics, ion beam analysis and modification of materials). Dal 2000 Salvo è autore di oltre 200 articoli scientifici, con 5400 citazioni, e un H-factor di 41 (Scholar, January 2025). 

E' responsabile scientifico del laboratorio di fasci ionici (Singletron), del laboratorio di caratterizzazione elettrochimica NanoSPES (NanoSemiconductor PhotoElectrochemical Spectroscopy) e del Nanostructures and 2D Materials based Devices lab, siti al DFA.

E’ fondatore della scuola estiva NanoSoLI (Nanostructured Solid Liquid Interface) insieme al chimico prof. L. Falciola (univ. Milano) dedicata ai fenomeni di trasporto e trasferimento elettronico all’interfaccia solido-elettrolita, dal 2022.

Ha presieduto la Commissione Ricerca del DFA (2020-2024) come delegato del direttore per la Ricerca, ed è stato componente della Commissione Paritetica Docenti Studenti. E' stato vice coordinatore del collegio dei docenti del corso di dottorato in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie (2017-2019).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 (studenti delle scuole secondarie di primo e secondo grado, e pubblico generico) a eventi nazionali e internazionali come FameLab, Pint of Science, European Researcher’s Night (SHARPER project). E’ stato docente di riferimento per la sezione di Catania di EPS-YM.

WoS Researcher ID: E-4672-2010

ORCID: 0000-0002-9559-4862

https://scholar.google.com/citations?user=VgPSYJwAAAAJ&hl=it

DATA DI AGGIORNAMENTO: 30 marzo 2025

Ultimo aggiornamento: 29/03/2025

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