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due2Lab s.r.l. è una start-up innovativa nata nel Gennaio del 2014 da un gruppo di ricerca dell’Istituto dei Materiali per l’Elettronica ed il Magnetismo (IMEM) del CNR di Parma, con anni di esperienza nel campo dei materiali per la rivelazione di radiazioni ionizzanti e numerose collaborazioni a livello internazionale con aziende ed enti di ricerca che lavorano in questo settore.

Due2lab è attiva nel settore della rivelazione di radiazioni ionizzanti ( raggi X e raggi Gamma ), focalizzata in particolare nella progettazione e produzione di sensori e sistemi altamente innovativi basati su un nuovo materiale semiconduttore chiamato CdZnTe ( CZT ). L’istituto IMEM-CNR di Parma opera storicamente nel campo della Material Science con particolare riguardo alla produzione e caratterizzazione di semiconduttori come GaAs, InP, CIGS e CdTe. Da diversi anni il gruppo di ricerca guidato da Andrea Zappettini si è focalizzato in particolare sullo studio del CdZnTe e, con più di 50 pubblicazioni all’attivo su importanti riviste internazionali di settore, il gruppo di ricerca è diventato uno dei principali player mondiali in questo ambito di ricerca.

Parallelamente alla ricerca di base sulla crescita del materiale CdZnTe, Nicola Zambelli e Giacomo Benassi in particolare hanno sviluppato nel corso degli anni anche tutto il know-how per realizzare veri e propri dispositivi rivelatori partendo direttamente dal semiconduttore prodotto all’interno dell’istituto. L’enorme sviluppo tecnologico nella produzione del materiale CZT e dei detector è stato trainato dall’impossibilità di trovare imprese italiane ed europee in grado di fornire questo materiale, adeguatamente funzionalizzato, per i vari progetti di ricerca nei quali l’istituto e il gruppo di ricerca erano coinvolti. Questo sviluppo tecnologico ha portato alla realizzazione di detector allo stato dell’arte e al coinvolgimento dell’Istituto in importanti progetti di Ricerca di Base com importanti Centri di Ricerca e Università Nazionali ed Internazionali.

La mancanza di una realtà produttiva e commerciale in questo settore ha fatto sì che negli ultimi anni diversi soggetti del mondo industriale si rivolgessero proprio all’Istituto IMEM per tentare di soddisfare le proprie necessità; esigenze che, più che ad un Istituto di Ricerca, si addicevano ad un’azienda. È proprio in questo contesto che nasce due2lab, con l’intento di creare una stretta collaborazione con l’istituto IMEM-CNR di Parma, dando vita ad un soggetto altamente competitivo sul mercato nazionale ed internazionale dei detector di radiazioni a CZT.
Grazie alla sinergia con l’Istituto IMEM-CNR e al know how del suo team, due2lab ha come obiettivo quello di diventare, nei prossimi anni, uno dei punti di riferimento mondiali per quanto riguarda la realizzazione di detector e sistemi altamente innovativi basati su tecnologia CZT.


Pubblicazioni Scientifiche due2lab


Fatemi, S., Altieri, S., Bortolussi, S., Postuma, I., Benassi, G., Zambelli, N., … & Protti, N. (2018). Preliminary characterization of a CdZnTe photon detector for BNCT-SPECTNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment903, 134-139.

Abbene, L., Principato, F., Gerardi, G., Bettelli, M., Seller, P., Veale, M. C., … & Zappettini, A. (2018). Digital fast pulse shape and height analysis on cadmium–zinc–telluride arrays for high‐flux energy‐resolved X‐ray imagingJournal of synchrotron radiation25(1), 257-271.

Aleotti, J., Micconi, G., Caselli, S., Benassi, G., Zambelli, N., Bettelli, M., & Zappettini, A. (2017). Detection of Nuclear Sources by UAV Teleoperation Using a Visuo-Haptic Augmented Reality InterfaceSensors17(10), 2234.

Abbene, L., Gerardi, G., Raso, G., Principato, F., Zambelli, N., Benassi, G., … & Zappettini, A. (2017). Development of new CdZnTe detectors for room‐temperature high‐flux radiation measurements. Journal of synchrotron radiation24(2), 429-438.

Turturici, A. A., Abbene, L., Gerardi, G., Benassi, G., Bettelli, M., Calestani, D., … & Principato, F. (2016). Electrical properties of Au/CdZnTe/Au detectors grown by the boron oxide encapsulated Vertical Bridgman techniqueNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment830, 243-250.

Abbene, L., Zambelli, N., Gerardi, G., Raso, G., Benassi, G., Bettelli, M., … & Zappettini, A. (2016, October). High bias voltage CZT detectors for high-flux measurements. In Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop (NSS/MIC/RTSD), 2016 (pp. 1-6). IEEE.

Abbene, L., Principato, F., Gerardi, G., Benassi, G., Zambelli, N., Zappettini, A., … & Veale, M. C. (2016, October). Digital CZT detector system for high flux energy-resolved X-ray imaging. In Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop (NSS/MIC/RTSD), 2016 (pp. 1-7). IEEE.

Abbene, L., Gerardi, G., Turturici, A. A., Raso, G., Benassi, G., Bettelli, M., … & Principato, F. (2016). X-ray response of CdZnTe detectors grown by the vertical Bridgman technique: Energy, temperature and high flux effectsNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment835, 1-12.

Micconi, G., Aleotti, J., Caselli, S., Benassi, G., Zambelli, N., & Zappettini, A. (2015, November). Haptic guided UAV for detection of radiation sources in outdoor environments. In Research, Education and Development of Unmanned Aerial Systems (RED-UAS), 2015 Workshop on (pp. 265-271). IEEE.

Turturici, A. A., Abbene, L., Gerardi, G., Benassi, G., Calestani, D., Zambelli, N., … & Principato, F. (2015, October). Charge carrier transport mechanisms in CdZnTe detectors grown by the vertical Bridgman technique. In Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), 2015 IEEE (pp. 1-6). IEEE.

Abbene, L., Gerardi, G., Turturici, A. A., Raso, G., Del Sordo, S., Caroli, E., … & Principato, F. (2015, October). Spectroscopic response and charge transport properties of CdZnTe detectors grown by the vertical Bridgman technique. In Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), 2015 IEEE (pp. 1-6). IEEE.

Contributi Scientifici del Team


G. Piacentini, N. Zambelli, G. Benassi, D. Calestani, M. Pavesi, A. Zappettini, Two-step thermal process in tellurium vapor for tellurium inclusion annealing in high resistivity CdZnTe crystals, JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, 415 April 2015, 15-19

N. Zambelli, G. Benassi, E. Gombia, M. Zanichelli, D. Calestani, Electroless gold patterning of CdZnTe crystals for radiation detection by scanning pipette technique, CRYSTAL RESEARCH AND TECHNOLOGY, 49(8), August 2014, 535-539

A. Zappettini, N. Zambelli, G. Benassi, D. Calestani, M. Pavesi, Live-monitoring of Te inclusions laser-induced thermo-diffusion and annealing in CdZnTe crystals, APPLIED PHYSICS LETTERS , 104(25), June 2014, 252105

I. Kuvvetli, C. Budtz-Jorgensen, A. Zappettini, N. Zambelli, G. Benassi, E. Kalemci, E. Caroli, JB. Stephen, N. Auricchio
A 3D CZT high resolution detector for X- and gamma-ray astronomy, PROCEEDINGS OF SPIE , 9154, June 2014, 9154X

A. Cavallini, B. Fraboni, A. Castaldini, L. Marchini, N. Zambelli, G. Benassi, A. Zappettini, Defect Characterization in Fully Encapsulated CdZnTe, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE , 60(4), August 2013, 2870-2874

G. Benassi, N. Zambelli, M. Villani, D. Calestani, M. Pavesi, A. Zappettini, L. Zanotti, C. Paorici, Oriented orthorhombic Lead Oxide film grown by vapour phase deposition for X-ray detector applications, CRYSTAL RESEARCH AND TECHNOLOGY , 48(4), April 2013, 245-250

A. Zappettini, L. Marchini, M. Zha, G. Piacentini, N. Zambelli, G. Benassi, D. Calestani, Study of the anomalous zinc distribution in vertical Bridgman grown CdZnTe crystals, CRYSTENGCOMM , 15, March 2013, 2227-2231

N. Zambelli, L. Marchini, G. Benassi, D. Calestani, A. Zappettini, Modification of the Luminescence Properties of CZT Crystals Around Tellurium Inclusions, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE , 59(4), August 2012, 1526-1530

N. Zambelli, L. Marchini, G. Benassi, D. Calestani, E. Caroli, A. Zappettini, Electroless gold contact deposition on CdZnTe detectors by scanning pipette technique, JOURNAL OF INSTRUMENTATION , 7(P08022), August 2012, 1-7

A. Zappettini, L. Marchini, M. Zha, G. Benassi, N. Zambelli, D. Calestani, L. Zanotti, E. Gombia, R. Mosca, M. Zanichelli, M. Pavesi, N. Auricchio, E. Caroli, Growth and Characterization of CZT Crystals by the Vertical Bridgman Method for X-Ray Detector Applications, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE , 58(5), October 2011, 2352-2356

L. Marchini, A. Zappettini, M. Zha, N. Zambelli, A. E. Bolotnikov, G. S. Camarda, and R. B. James, Crystal Defects in CdZnTe Crystals Grown by the Modified Low-Pressure Bridgman Method, IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE , 59(2), April 2012, 264-267

L. Marchini, N. Zambelli, G. Piacentini, M. Zha, D. Calestani, E. Belas, A. Zappettini, Characterization of CZT crystals grown by the boron oxide encapsulated vertical Bridgman technique for the preparation of X-ray imaging detectors, NUCLEAR INSTRUMENTS AND METHODS IN PHYSICS RESEARCH A , 633, May 2011, S92-S94

N. Zambelli, L. Marchini, M. Zha, A. Zappettini, Three-dimensional mapping of tellurium inclusions in CdZnTe crystals by means of improved optical microscopy, JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH , 318 March 2011, 1167-1170

Kuvvetli, I., Budtz-Jørgensen, C., Zappettini, A., Zambelli, N., Benassi, G., Kalemci, E., … & Auricchio, N. (2014, July). A 3D CZT high resolution detector for x-and gamma-ray astronomy. 
SPIE Astronomical Telescopes+ Instrumentation (pp. 91540X-91540X). International Society for Optics and Photonics.

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