ATTIVITA' SCIENTIFICA DEL PROF. VINCENZO AUGELLI. I. Fondamenti della Meccanica Quantistica. Teoria della misura in meccanica quantistica. [I]. II. Proprietà di trasporto di semiconduttori composti. Studio delle proprietà elettriche e fotoelettroniche di semiconduttori composti, lamellari e non. Tale attività ha riguardato, soprattutto, i semiconduttori lamellari delle famiglie III-VI (seleniuro di gallio, GaSe, solfuro di gallio, GaS, tellururo di gallio, GaTe). Lo studio delle proprietà elettriche è stato condotto tramite misure di resistività elettrica e mobilità Hall. I dati sperimentali ottenuti per il GaSe e per il GaS vengono interpretati sulla base della formulazione teorica di Shklovskii e Pollak-Geballe per la conducibilità di tipo hopping (Intern. Conf. on Layered Semiconductors and Metals, Riva dei Tessali, 6-10/9/1976) . Misure di mobilità ed effetto Hall sul GaTe e sul GaSe hanno permesso di stabilire la natura dei meccanismi di scattering operanti nei materiali; l'anisotropia della mobilità dei portatori è stata misurata per la prima volta nel GaSe. Misure di effetto PEM e di fotocorrente permettono di determinare il tempo di vita dei portatori nel GaSe e altri parametri importanti per la caratterizzazione fotoelettronica del materiale. Viene misurata l'anisotropia della resistività nel GaSe di tipo p e l'influenza del drogaggio con iodio sulle proprietà elettriche. Studia l'influenza dei processi di ricombinazione dei portatori sull'andamento spettrale della corrente di PEM e della fotoconducibilità (Int. Conf. on Layered Materials and Intercalates, (Nijmegen, 28-31/8/1979) e la dipendenza dal livello di iniezione dei portatori (Yamada Conf. IV on Physics and Chemistry of Layered Materials, Sendai, Japan, sett.1980). [II] III. Fotoeffetti nei semiconduttori. Studio dell'effetto PEM tenendo conto degli effetti di intrappolamento dei portatori. Studio della dipendenza della fotoconducibilità e della corrente di PEM dalla intensità luminosa e dalla lunghezza d'onda nel caso di ricombinazione quadratica tra i portatori. La dipendenza dalla intensità luminosa dell'effetto PEM, per un qualunque livello d'iniezione, viene studiata con metodi numerici. Il modello teorico elaborato spiega le deviazioni dalla linearità della risposta spettrale di celle a concentrazione in funzione della intensità luminosa. La teoria dell'effetto PEM viene studiata nel caso di ricombinazione tra i portatori per i quali la concentrazione di lacune risulti proporzionale alla radice quadrata della concentrazione di elettroni. [III] IV. Proprietà di trasporto di semiconduttori non cristallini Studio e caratterizzazione fisica di film di silicio amorfo in vista di applicazioni per la conversione fotovoltaica. I primi risultati mettono in evidenza la notevole dipendenza delle proprietà elettriche ed ottiche dei film dalle condizioni di deposizione. Si eseguono misure di assorbimento ottico, conducibilità elettrica, mobilità Hall, fotoconducibilità e fotoluminescenza. Vengono studiate le proprietà ottiche (coefficiente di assorbimento, indice di rifrazione e gap ottica) in funzione di alcuni parametri di deposizione e lo stesso tipo di indagine viene effettuata per la conducibilità elettrica e la fotoconducibilità. Misure di mobilità Hall nei film non drogati permettono di chiarire meglio quali sono i meccanismi di conduzione all'interno di un materiale amorfo. Vengono successivamente studiate le proprietà di film drogati sia di tipo p, ottenuti aggiungendo diborano alla miscela, che di tipo n, ottenuti con l'aggiunta di fosfina. Nel 1983 lavora presso i Laboratori RCA di Zurigo collaborando con Günter Harbeke e Helmut Kiess. Misura la fotocorrente transiente nel silicio amorfo e in polimeri coniugati (poliacetilene e polipirrolo). Misure di effetto di campo hanno permesso di ottenere informazioni sulla distribuzione degli stati nella gap del materiale. La risoluzione analitica dell'equazione integrale che lega la densità di carica indotta nell'effetto di campo e la densità di stati nella gap del materiale permette l'interpretazione di misure effettuate su films di silicio amorfo prodotti con la tecnica 'laser-induced chemical vapor deposition'. La densità degli stati nella gap del silicio amorfo depositato per glow discharge è stata anche investigata con misure di corrente limitata da carica spaziale. Il ruolo del cloro nel silicio amorfo depositato a partire da tetracloruro di silicio, viene analizzato con misure di efficienza su celle solari a barriera Schottky. Misure di fotoconducibilità ed effetto fotoelettromagnetico vengono effettuate su campioni di silicio amorfo depositati utilizzando una miscela di tetrafluoruro di silicio e idrogeno. Su invito dell'editore di 'The Institution of Electrical Engineers, INSPEC Publ., London', ha contribuito, con la stesura di alcuni paragrafi, alla pubblicazione del libro 'Properties of amorphous silicon'. Campioni non omogenei di silicio amorfo sono stati otticamente investigati con misure di spettri di estinzione effettuati con radiazione di luce di sincrotrone presso i Laboratori Nazionali di Frascati. Tali spettri permettono di evidenziare effetti di localizzazione ottica considerando il campione come un sistema con indice di rifrazione fluttuante. Nell'ambito del Network "Nanoaggregati e fulleriti: produzione e caratterizzazione", studia le proprietà elettriche di film di fullerene C60. Tramite misure di conducibilità elettrica in funzione della temperatura sono stati evidenziati fenomeni d'isteresi; si è visto, inoltre, che l'annealing termico influenza sia la fotoconducibilità che la sua dipendenza dall'intensità luminosa. Le proprietà elettriche di film di polimeri teflon-like drogati con oro sono state studiate. La conducibilità elettrica in funzione della temperatura evidenzia interessanti proprietà e complessi meccanismi di trasporto. Di notevole interesse è lo studio di film di fosfuro di indio, InP, cresciuti per MOCVD, di GaAs passivato e di CdS cresciuto con la tecnica di „laser ablation‟. I campioni policristallini di InP e di CdS sono stati caratterizzati da un punto di vista ottico, elettrico e strutturale. E' stato studiato il processo di passivazione di GaAs cristallino per migliorare le sue proprietà elettriche. Un trattamento con plasma di idrogeno e azoto ne diminuisce la densità di difetti superficiali. I campioni così trattati sono stati caratterizzati sia da un punto di vista ottico ed elettrico. [IV] V. Proprietà di trasporto di nanostrutture di materiali II-VI e III-V. In collaborazione con il Politecnico di Losanna sono state investigate strutture multistrati di GaAs/GaAlAs realizzate con tecnica MBE. Misure di assorbimento ottico su tali superreticoli hanno evidenziato effetti eccitonici legati ad eccitoni di punto sella (Int. Conf. on Optics of Excitons in Confined Systems, Giardini Naxos, Italy, 1991). Sulle stesse strutture vengono effettuate misure di fotocorrente in funzione della temperatura in regime di bassi campi applicati. La dipendenza dalla temperatura della energy gap del superreticolo è investigata e il trasporto dei portatori fotogenerati negli stati estesi delle minibande viene verificato. Nell'ambito del Network "Nanostrutture di Semiconduttori per l'Optoelettronica" e in collaborazione con ricercatori del Dipartimento di Scienza dei materiali dell'Università di Lecce, viene investigato il trasporto in strutture II-VI e III-V . L'interesse attuale dello studio delle proprietà di eterostrutture a bassa dimensionalità ha determinato un interesse verso sistemi costituiti da grani di materiale semiconduttore immersi in una matrice vetrosa. A tale scopo, sono stati investigati film di ZnOCdTe caratterizzati da un punto di vista ottico, strutturale ed elettrico. [V] VI. Danneggiamento da radiazione di rivelatori al silicio nella fisica delle alte energie. Il danno da radiazione dei rivelatori al silicio nella fisica delle alte energie è un problema di cruciale importanza sia dal punto di vista del degradamento delle proprietà elettriche del rivelatore, che determina un progressivo deterioramento dello stesso, che dal punto di vista economico. Nell'ambito di una collaborazione con ricercatori INFN, ci si è posto il problema di investigare tale problema da un punto di vista delle proprietà elettriche e fotoelettroniche del materiale usato come rivelatore. Uno dei problemi più importanti è lo studio dei livelli energetici introdotti nella 'energy gap' del materiale dall'introduzione di difetti indotti da radiazione (per esempio, neutroni, protoni, pioni). Per individuare la posizione dei livelli energetici nella gap di un semiconduttore è stata utilizzata la tecnica della DLTS (deep level transient spectroscopy) (Int. Conf. on Radiation Hardening, Firenze 1998, Hamburg 1998). [VI] VII. Proprietà fisiche di biopolimeri. In collaborazione con ricercatori del Dipartimento di Chimica dell‟Università di Bari e dell‟Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici del CNR di Bari, sono stati realizzati film di melanina su substrato di quarzo e, per la prima volta, su substrato di ITO (indiumtin oxide). I film sono stati caratterizzati sia da un punto di vista strutturale e ottico che da un punto di vista elettrico e fotoelettronico. [VII] PUBBLICAZIONI PIU’ IMPORTANTI di Vincenzo AUGELLI. I) V.Augelli, A.Garuccio, F.Selleri 'La mécanique quantique et la realité. Ann. Fond. L. de Broglie, 1 , 154 (1976). II) V.Augelli, C.Manfredotti, R.Murri, R.Piccolo, L.Vasanelli 'Anomalous impurity conductivity in n-GaSe and n-GaS.' Il Nuovo Cimento, 38b, 327 (1977) V.Augelli, C.Manfredotti, R.Murri, R.Piccolo, A.Rizzo, L.Vasanelli 'Hall effect in GaTe single crystals' Solid State Comm., 21, 575 (1977) V.Augelli, C.Manfredotti, R.Murri, L.Vasanelli 'Hall mobility anisotropy in GaSe.' Phys. Rev. B, 17, 3221 (1978) V.Augelli, C.Manfredotti, R.Murri, R.Piccolo, L.Vasanelli 'Spectral distribution of photomagnetoelectric and photoconductivity currents in n-GaSe single crystal: theory and experiment' Phys. Rev. B, 18, 5484 (1978) V.Augelli, C.Manfredotti, R.Murri, A.Rizzo, L.Vasanelli 'Resistivity anisotropy in p-type GaSe.' Il Nuovo Cimento, 47B, 101 (1978) V.Augelli, A.M.Mancini, R.Murri, R.Piccolo, A.Rizzo, L.Vasanelli 'Influence of iodine doping on the electrical properties of GaSe.' Material Chemistry, 4, 429 (1979) V.Augelli, R.Murri, R.Piccolo, L.Vasanelli 'Photomagnetoelectric effect in n-GaSe single crystals in presence of traps' Physica B, 99, 303 (1980) V.Augelli, R.Piccolo, A.Rizzo, L.Vasanelli 'Study of the photomagnetoelectric and photoconductivity effects with numerical methods, for any injection level, in GaSe.' Physica B, 105, 54 (1981) III) V.Augelli, L.Vasanelli, M.Leo, R.A.Leo, G.Soliani 'A theory of photomagnetoelectric effect with injection level dependent lifetime.' Journ. Appl. 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Phys. 53, 1558 (1982) V.Augelli, L.Vasanelli, M.Leo, R.A.Leo, G.Soliani 'Non linear theory of the photomagnetoelectric effect with a square-root relationship between carrier densities.' Phys. Status. Sol. (b), 130, 767 (1985) IV) V.Augelli, R.Murri, S.Galassini, A.Tepore 'Physical characterization of halogenated and hydrogenated amorphous silicon films' Thin Solid films, 69, 315 (1980) G.Fortunato, F.Evangelisti, G.Bruno, P.Capezzuto, F.Cramarossa, V.Augelli, R.Murri 'Characterization and luminescence of a-Si:H,Cl films.' Journ. Non-Cryst. Solids, 46, 95 (1981) V.Augelli, R.Murri, L.Schiavulli, G.Bruno, P.Capezzuto, F.Cramarossa, F.Evangelisti, G.Fortunato 'Optical constants of silicon films deposited by r.f. glow discharge of SiCl4.' Thin Solid Films 86, 359 (1981) V.Augelli, R.Murri, L.Schiavulli 'Optical and electrical properties of glow discharge silicon films.' Thin Solid Films, 90, 153 (1982) V.Augelli, R.Murri, N.Alba 'Photoconductivity in amorphous Si:H,Cl films.' Journ. Appl. Phys. 54, 248 (1983) V.Augelli, R.Murri 'Dark conductivity in amorphous undoped silicon films.' Journ. Non-Cryst. Solids, 57, 225 (1983) V.Augelli, R.Murri 'Transport properties of halogenated amorphous silicon.' Material Chemistry and Physics, 9, 301 (1983) V.Augelli, R.Murri, T.Ligonzo 'Hall mobility of undoped microcrystalline Si:H,Cl films.' Appl. Phys. Lett., 43, 266 (1983) V.Augelli, R.Murri, N.Alba, T.Ligonzo 'Hall mobility in doped and undoped amorphous Si:H,Cl films.' Journ. Non-Cryst. Solids, 59-60, 481 (1983) G.Bruno, P.Capezzuto, F.Cramarossa, V.Barbarossa, V.Augelli, R.Murri 'Doping of microcrystalline Si:H,Cl films in r.f. glow discharge.' Journ. Non-Cryst. Solids, 59-60, 815 (1983) V.Augelli, R.Murri, T.Ligonzo ' Hall mobility in doped Si:H,Cl films.' Thin Solid Films, 116, 311 (1984) V.Augelli, T.Ligonzo, R.Murri, L.Schiavulli 'Effects of the dopants on the electrical conductivity and Hall mobility in Si:H,Cl films.' 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Ghidini 'Problemi di Fisica I.', Adriatica Editrice, Bari 1987 L2) V. Augelli e B. Ghidini „Prove scritte di Fisica I‟ – Meccanica EdiSes, Napoli 2000 L3) V. Augelli e B. Ghidini „Prove scritte di Fisica I‟ – Termodinamica EdiSes, Napoli 2000 L4) V. Augelli e V. Angiuli Proc. Int. Conf. on “Measure and the Infinite. Science Faith Experience” Laterza, Bari 2003 L5) V. Augelli e V. Angiuli Proc. Int. Conf. on “Tempo della natura, tempo dell‟uomo, tempo di Dio” Arti Grafiche Favia, Bari 2006 Scritti su Scienza e Fede a. Proc. Int. Conf. on “Measure and the Infinite. Science Faith Experience”, 2002, Introduzione, pagg. 9-11 b. L‟Odegitria, Bollettino Diocesano, Anno LXXVIII, n. 3, pagg. 389-391, c. Proc. Int. Conf. on “Tempo della natura, tempo dell‟uomo, tempo di Dio”, 2005, Introduzione, pagg. 8-11 d. Oasi San Martino, Anno XX, Marzo 2007, pagg.17-18