Microelettronica

Nell'ambito della microelettronica post-Si numerosi sforzi di ricerca sono orientati a sviluppare materiali innovativi con performances superiori. Semiconduttori ad ampio bandgap sono ampiamente studiati per dispositivi di potenza, mentre film sottili di materiali trasparenti e conduttivi trovano applicazione sia in celle solari sia in dispositivi touch. Materiali ultrasottili (fino allo spessore di un singolo atomo) vengono investigati per sviluppare applicazioni di elettronica stampabile, economica e flessibile.

Semiconduttori ad ampia banda proibita

Docenti:  L. Calcagno, M.G. Grimaldi, S. Mirabella, A. Scandurra
Lo sviluppo della microelettronica basata su semiconduttori ha visto recentemente un notevole progresso con l’utilizzo sempre più massiccio di semiconduttori ad ampia banda proibita (ad es: SiC e GaN) per applicazioni come la gestione di grandi carichi elettrici ad alta potenza e la telecomunicazione con standard evoluti. Il SiC, essendo un materiale “visible blindness” e “radiation hard”, è anche utilizzato per la realizzazione di rivelatori (UV, particelle cariche e neutroni) che possono operare in presenza di luce visibile e in esperimenti di fisica nucleare in cui sono utilizzati fasci ad elevata intensità. Mentre le tecnologie di produzione per la microelettronica basata su Silicio godono di un sviluppo ultradecennale, un nuovo fronte di ricerca internazionale è oggi molto attivo per sfruttare al meglio le proprietà di materiali alternativi con ampia banda proibita.

Materiali trasparenti e conduttivi

Docenti: A. Terrasi,  F. Torrisi 
I Materiali Trasparenti Conduttivi (TCM) sono una classe di film sottili (spesso ossidi semiconduttori drogati) che trovano applicazioni in diversi settori: fotovoltaico, elettronica trasparente, finestre adattive, OLED. Si tratta per lo più di film sottili (da qualche decina a centinaia di nm) che coniugano un’elevata trasparenza ottica nel visibile ad una discreta conducibilità elettrica (quasi metallica). In questo modo è possibile ottenere una risposta elettrica a seguito del passaggio di luce attraverso il materiale (ad esempio con le celle fotovoltaiche) o, viceversa, una risposta ottica a seguito di un input elettrico (ad esempio i touch screen).

Materiali bidimensionali flessibili e/o indossabili

Docenti: A. A. Leonardi, F. Torrisi 
Il grafene e i materiali bidimensionali (2D) sono una classe di materiali estremamente sottili, in alcuni casi spessi un solo atomo, ed al contempo flessibili e con proprieta’ di semiconduttori, conduttori o isolanti. I dispositivi elettronici e optolettronici flessibili e stampabili a base di materiali 2D sono altamente competitivi, dimostrando proprieta’ elettriche e ottiche superiori all’elettronica flessibile convenzionale e aprendo le porte all’elettronica indossabile. Il gruppo e’ pioniere nello sviluppo di elettronica flessibile e indossabile con materiali 2D per applicazioni sensoristiche, optoelectroniche ed energetiche.