Titlu Proiect: Detector hibrid cu filme subțiri de oxid de hafniu/grafen pentru imagistica cu raze X - un concept inovator pentru tehnologia de detecție a razelor X
Acronim: HafGraphX
Program/ Tip proiect: PNCDI IV - Program 5.7 - Parteneriat pentru Inovare, Subprogramul 5.7.1 Parteneriate pentru competitivitate. Proiect Experimental Demonstrativ
Contract nr. 10PED/2025 (cod proiect PN-IV-P7-7.1-PED-2024-0788)
Durata proiectului: 03/01/2025 - 31/12/2026.
Buget: 778.750 Lei (750.000 lei de la bugetul de stat si 28.750 lei co-finantare)
Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării – UEFISCDI (www.uefiscdi.gov.ro)
Instituţie coordonatoare: Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologii – IMT Bucureşti (www.imt.ro)
Director proiect: Dr. Florin Năstase (florin.nastase@imt.ro)
Instituţie partenera: DOSITRACKER SRL
Responsabil partener: Dr. Codruț Cheresteș (codrut.cherestes@dositracker.com)

Caracteristicile detectoarelor de raze X, cu ecran plat, se apropie acum de valorile maxime oferite de conceptul tehnologic actual. Noi arhitecturi și materiale sunt necesare pentru a depăși limitările actuale. În acest context, un senzor de raze X bazat pe structuri hibrid cu filme subțiri de oxid de hafniu/grafen poate fi un concept inovator pentru tehnologia de detectare a razelor X. Detectarea de semnale slabe într-un timp de răspuns scurt este crucială în aplicații precum sistemele de imagistica cu raze X. Datorită acestor cerințe, grafenul a fost selectat pentru fotodetecție. Pentru a realiza stratul de scintilație in film subțire a fost ales hafniul datorită faptului că este unul dintre atomi grei, caracteristica necesară pentru o absorbție ridicată a razelor X într-un strat subțire. Scopul proiectului este de a dezvolta un senzor de raze X pe bază de oxid de hafniu, ca scintilator și grafen, ca element fotodetector pentru aplicații în detectoarele de raze X. Un prim obiectiv al proiectului este cercetarea experimentală a capacități de luminescenţă a razelor X pentru filmele subțiri de oxid de hafniu, crescute prin tehnica ALD. Al doilea obiectiv este orientat către fabricarea și caracterizarea unui dispozitiv fotodetector pe bază de grafen. Ultimul obiectiv științific al proiectului este dedicat integrării filmelor subțiri de oxid de hafniu ca elemente scintilatoare impreuna cu dispozitivul G-FET ca fotodetector într-un concept de senzor de raze X.

Obiectivul 1: Evaluarea proprietăților de luminescență la raze X a filmelor subțiri de oxid de hafniu
Investigarea experimentală a capacităților de luminescență induse de radiațiile X ale filmelor subțiri de oxid de hafniu (HfO₂), cu grosimi între 10 și 100 nm, obținute prin tehnica depunerii atomice strat cu strat (ALD – Atomic Layer Deposition).

Obiectivul 2: Dezvoltarea unui fotodetector pe bază de grafen (G-FET)
Acest obiectiv vizează dezvoltarea unui fotodetector bazat pe grafen, cu configurația unui tranzistor cu efect de câmp (FET), denumit G-FET. Dispozitivul va exploata proprietățile excepționale ale grafenului, precum mobilitatea foarte ridicată a electronilor și răspunsul rapid la semnale optice, pentru a asigura o detecție fotoelectrică sensibilă și precisă.

Obiectivul 3: Integrarea filmelor de oxid de hafniu și a dispozitivelor G-FET pentru senzori de raze X
Acest obiectiv urmărește integrarea filmelor subțiri de oxid de hafniu, utilizate ca elemente scintilatoare, cu dispozitivele G-FET, care funcționează ca fotodetectori, într-un concept unitar de senzor plan pentru detecția radiațiilor X. Prin combinarea acestor două componente funcționale complementare se intenționează dezvoltarea unui sistem compact și eficient, capabil să transforme radiația X în semnale electrice detectabile cu precizie ridicată.

• 3 lucrări publicate în reviste ISI, dintre care cel puțin 2 în regim Open Access (OA);
• 2 lucrări prezentate la conferințe naționale sau internaționale;
• 1 cerere de brevet pentru tehnologia dezvoltată;
• 1 concept inovator pentru senzor de raze X.