Lorenzo Pavesi

Direttore

Dipartimento di Fisica


Professore ordinario

Dipartimento di Fisica

Area CUN: Scienze fisiche (02)
Settore scientifico disciplinare: FISICA SPERIMENTALE (FIS/01)

tel. 0461 281505 | 0461 281605
lorenzo.pavesi[at]unitn [dot] it
Formazione
Nell’ottobre 1984 ho vinto una borsa di studio del Ministero degli Esteri (durata 9 mesi) per svolgere un’attività di ricerca presso il Laboratorio di Fisica dei semiconduttori (direttore F. Lévy) del Politecnico Federale di Losanna sotto la responsabilità del dott. JL. Staehli.
Dal 1 luglio 1985 al 28 febbraio 1987 ho assolto gli obblighi di leva come obiettore di coscienza.
Il 19 dicembre 1985, mi sono laureato in Fisica riportando la votazione di 110/110 e lode presso l'Università di Trento discutendo una tesi su "La Transizione di Mott degli eccitoni nel GaSe" con relatori il prof. G. Jacucci, il dott. V. Capozzi e il dott. JL. Staehli.
Nel settembre 1986 ho partecipato alla Scuola estiva di Fisica del GNSM “Physics of Surfaces, Interfaces and Superlattices” (direttori: A. Baldereschi e V. Bortolani) avendo vinto una borsa di studio dell’SGS per coprire le spese d’iscrizione e partecipazione.
Nel settembre 1987, ho partecipato alla scuola di fisica “Interfaces et microstructures”, 7-éme Ecole d'été méditerranéenne (direttore: M. Bourg).
Il 20 novembre 1990 ho ricevuto il titolo di Docteur ès Sciences (analogo del titolo di dottore in ricerca) dell'Ecole Polytechnique Fèdèrale de Lausanne discutendo una tesi dal titolo “Hydrogen passivation of III-V semiconductors “ con relatore il prof. FK. Reinhart, e contro relatori i prof. A. Baldereschi e B. Pajot.
Carriera accademica ed attività didattica
Dal 31 maggio 1987 al 31 dicembre 1990 ho ricoperto la carica d’Assistente presso il Laboratorio d’Optoelettronica (direttore FK. Reinhart) dell'Istituto di Micro e Optoelettronica (direttore M. Ilegems) del Politecnico Federale di Losanna.
Avendo vinto pubblico concorso nel marzo 1990, il 9 luglio 1990 ho preso servizio come Ricer-catore presso la Facoltà di Scienze M.F.N. dell'Università di Trento, raggruppamento 87, Struttura della Materia, afferendo al Dipartimento di Fisica.
Ho afferito alla sezione E dell’Istituto Nazionale di Fisica della Materia (INFM) e alla sezione Semiconduttori del Gruppo Nazionale Struttura della Materia (GNSM)
Dal 9 luglio 1993 sono stato confermato nel ruolo di ricercatore universitario, raggruppamento 87 e poi sono stato inquadrato dal 10.10.1995 nel raggruppamento disciplinare B03X (Struttura della Materia).
Dal 1996 sono il responsabile della linea di ricerca Semiconduttori del Laboratorio di Spettroscopia Ottica del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento. Il gruppo di ricerca comprende alla data attuale (luglio 2001) un professore straordinario, un ricercatore a tempo determinato, un assegnista di ricerca, un post-doc, due borsisti, un dottorando, e un tecnico laureato a contratto, oltre ai laureandi.
Dal 1998 sono responsabile della linea di ricerca E2: Luce dal Silicio, dell’Unità di Ricerca di Trento dell’Istituto Nazionale di Fisica della Materia.
Dal marzo 1998 sono responsabile nazionale della sotto-rete Luce dal Silicio del Network SiNET della sezione E dell’Istituto Nazionale di Fisica della Materia.
Dal giugno 1998 al giugno 2001 sono stato membro del consiglio direttivo del Laboratorio Eu-ropeo Non lineari Spettroscopie (LENS) di Firenze.
Nel dicembre 1998 ho vinto il concorso nazionale per Professore Associato indetto nel dicembre 1995, raggruppamento Fisica Generale (B01A), approvazione atti D. M. 9 agosto 1999, e il 1 novembre 1999 ho preso servizio presso la Facoltà di Scienze dell’Università di Trento.
Nel maggio 2002 sono stato dichiarato idoneo al ruolo di professore di I fascia e il 1 settembre 2001 ho preso servizio come professore straordinario di Fisica Sperimentale presso la Facoltà di Scienza M. F. N. dell’Università di Trento. Il 1 settembre 2005 sono passato nel ruolo di professore ordinario.
Nel gennaio 2006 sono diventato responsabile del laboratorio Nanoscienze del Dipartimento di Fisica, Università di Trento.
Interessi di ricerca
La mia attività di ricerca ha lo scopo di indagare materiali e dispositivi al fine di sviluppare una fotonica basata sul silicio. In generale svolgo sia studi di carattere fondamentale sia applicativo. Al momento attuale seguiamo i seguenti filoni di ricerca:
Silicon nanostructures for photonics
Visible sources
IR amplifiers
New synthesis processes
Polymers on Silicon
Active polymers waveguide
Integrated optical components
Complex dielectrics systems
Slow down of light
Bouncing light
Wavelength conversion
Optical bistability
Attività di ricerca
Stato dell'arte della ricerca
(più dettagli nell’homepage del gruppo http://science.unitn.it/~semicon/homepage.html)
La ricerca su fotonica in Silicio a Trento è iniziata con il progetto POESIA (Porosity Effects in Silicon for Applications) nel 1992. Negli anni passati abbiamo prodotto e studiato materiali a base di silicio con i quali ottenere efficiente emissione di luce sia mediante pompaggio ottico che elettronico. Inoltre abbiamo dimostrato la possibilità di controllare le proprietà dei fotoni in questi sistemi mediante l’uso di strutture fotoniche a bassa dimensionalità. Il più recente risultato è stata la misura di guadagno ottico in nano-cristalli di silicio. La ricerca svolta dal gruppo POESIA ha perciò lo scopo di indagare materiali e dispositivi al fine sviluppare una fotonica basata sul silicio. Studiamo però anche semiconduttori composti, tipo GaAs e GaN, al fine di investigarne la dinamica di ricombinazione. In generale sono svolti sia studi di carattere fondamentale sia applicativo. Al momento attuale sono aperti i seguenti filoni di ricerca:
1) Amplificazione ottica in silicio
2) Cristalli fotonici a base di silicio macroporoso
3) Diffusione della luce in sistemi disordinati attivati otticamente e studio degli effetti di random laser
4) Dispositivi elettroluminescenti a base di silicio
5) Proprietà ottiche non-lineari in sistemi a base di silicio
6) Sensori di gas multiparametrici a base di microcavità di silicio poroso
Appartenenza a società e comitati scientifici
Sono stato invitato a partecipare alla commissione di valutazione di progetti europei nell’ambito dello schema FET Open (Future and Emerging Technologies) durante la settimana 10-14 settembre 2001.
Sono membro del Editorial Board del Journal of Nanoscience and Nanotechnology (American Scientific Publishers).
Sono stato membro della Società Italiana di Fisica e dell’American Physical Society.
Premi e riconoscimenti
Ho ricevuto l’8 gennaio 2001 un Premio dal presidente della Provincia di Trento per ricerche scientifiche di rilevante interesse.
Il 2 giugno 2001 sono stato nominato Cavaliere all’Ordine del merito della Repubblica dal presi-dente della Repubblica Italiana per meriti scientifici.
Convegni e conferenze
relazioni su invito
1. "Zinc diffusion in GaAs and Zinc induced disordering of GaAs/AlGaAs multi quantum well: a multitechnique study" Workshop on the application of multi quantum well mixing in III-V semiconductors to Optoelectronic Devices, (Jersey 1990).
2. "Disorder induced localization in superlattices", 4th International workshop on disordered systems, (Andalo 1991).
3. “Electronic charge trapping effects in porous Silicon”, Optical properties of Low dimensional structures, NATO Advanced Research Workshop (Grenoble 1993).
4. “Disorder effects in superlattice", Italian-German workshop on Quantum semiconductor structures, (Menag-gio di Como 1994)
5. “H states in GaAs and AlAs”, 8th International Conference of Quantum Chemistry, (Praha 1994).
6. “Si-based materials for photonic applications”, Congresso nazionale di Fisica della Materia (Napoli 1995)
7. “Si based Materials for Photonics Application”, 7th Brazilian workshop on Semiconductors Physics (Rio de Janeiro 1995).
8. “Porous Silicon Microcavities”, Congresso Nazionale Sezione E INFM e GNSM, (Lecce 1996 )
9. “Microcavità di silicio poroso e loro applicazioni”, Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica (Verona 1996)
10. “Photoluminescence investigation of GaAs/AlGaAs system on non (100) surfaces”, International workshop on Growth, characterization and exploitation of epitaxial compound semiconductors on novel index surfaces (Lyon 1996).
11. “On the route towards efficient light emitting diodes based on porous Silicon”, Second International Work-shop on Light Emitting Low Dimensional Silicon Structures (Lagonissi, Attikis, Greece, June 1997).
12. “All porous Silicon microcavities”, Italian German International Symposium on Microcavities- Quantum Electrodynamics and Devices (Menaggio, Lago di Como April 1998)
13. “All porous Silicon microcavities”, Symposium on light Emission from Silicon: Progress Towards Si-based Optoelectronics, Spring meeting of the European Materials Research Society (Strasbourg, June 1998).
14. “All porous Silicon microcavities”, June meeting of INFM (Rimini 1998).
15. “Porous silicon” 4 hours lecture at the XCLI Course “Silicon based microphotonics: from basics to applica-tions” International school of Physics Enrico Fermi, (21-31 luglio1998, Varenna).
16. “Come rendere luminoso il silicio mediante strutture a dimensionalità ridotta” 4 ore di lezione alla scuola Nazionale di Fisica della Materia (21 settembre 2 ottobre 1998, Villa Gualino, Torino)
17. “Porous silicon based microcavities and light emitting diodes: recent results”, International conference Nanomeeting 99 (Minsk, Belarus 17-21 May 1999).
18. “Porous Silicon” 2 hours lecture at the International School on Semiconductor characterization (Avila, 6-10 September 1999).
19. “Recent Progress on Light emitting silicon in Trento” INSEL99 (Milano, 4-5 ottobre 1999)
20. “Low dimensional silicon structures for Photonics”, 24th Annual Meeting Advances in Surface and Interface Physics (Modena, 20-21 December 1999).
21. “Silicon based optical microcavities”, LXXXVI Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica (Paler-mo, ottobre 2000)
22. “Optical gain in silicon nanocrystals and microcavities” SPIE conference on Si-based and Hybrid Optoelec-tronics, Photonics West (San Jose’ January 2001).
23. “Is it possible a Si based photonics?” Ardent workshop (Madonna di Campiglio, gennaio 2001)
24. “Molding light with silicon” XX Convegno di Fisica Teorica e Struttura della Materia (Fai della Paganella, 25-28 mazro2000).
25. “Optical gain in Silicon” Fotonica 2001 (Ischia, maggio 2001)
26. “Molding ligth with nanostructured silicon” Plenary talk at the INFMeeting2001 (Roma, giugno 2001).
Note
Lorenzo Pavesi is Professor of Experimental Physics at the University of Trento (Italy). Born the 21st of November 1961, he received his PhD in Physics in 1990 at the Ecole Polytechnique Federale of Lausanne (Switzerland). In 1990 he became Assistant Professor, an Associate Professor in 1999 and Full Professor in 2002 at the University of Trento. He leads the nanoscience laboratory and teaches several classes at the Science Faculty of the University of Trento. He founded the research activity in semiconductor optoelectronics at the University of Trento and started several laboratories of photoncis, growth and advanced treatment of materials. He is in charge of the professional master in NEMS-MEMS, coorganized between University and ITC. He has directed more than 10 PhD studens and more than 20 Master thesis students. His research activity concerned the optical properties of semiconductos, the properties of III-V semiconductors grown on novel index surfaces, hydrogen in semiconductors, impurity diffusion in GaAs, disorder in superalttices and photonic crystals. During the last years, he concentrated on Si-based optoelectronics where he looks for the convergence between photonics and electronics by using silicon nanostructures. He is interested in active photonics devices which can be integrated in silicon by using classical waveguides or novel waveguides such as those based on dynamical photonic crystals. His interests encompass also optical sensors and biosensors. In silicon photonics, he is one of the worldwide recognized experts, he organized several international conferences, workshops and schools and is a frequent invited speaker. He manages several research projects, both national and international. He is an author or co-author of more than 250 papers, author of several reviews, editor of 10 books, author of 2 book and holds five patents. He was in the editorial board of Journal of Nanoscience and Nanotechnologies, in the directive council of the LENS (Florence), in the Board of Delegates of E-MRS.