Descrizione previsione attività della commessa "Dispositivi di potenza, Rf e componenti passivi per elettronica integrata ad alte prestazioni (MD.P05.003)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Dispositivi di potenza, Rf e componenti passivi per elettronica integrata ad alte prestazioni (MD.P05.003)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • Le due proposte Marie Curie sottomesse ad Aprile 2014 non sono state finanziate. Anche una proposta di progetto Galileo dell'Università Italo-Francese, presentata con il laboratorio GREMAN di Tours, non è stata finanziata. Nel corso del 2014 è stato avviato un contratto di ricerca con la STMicroelectronics principalmente focalizzato sulle attività della Commessa su SiC e GaN. Il progetto di cooperazione bilaterale sul GaN con l'Institute of High Pressure Physics (Unipress) della Polish Academy of Science, sottomesso alla fine del 2013, è stato approvato e sono stati effettuati i primi scambi di visite tra i due istituti. Per le attività di networking con le collaborazioni già esistenti a livello europeo, è stato presentato un progetto PICS di cooperazione bilaterale CNR-CNRS con il CNRS-Universistà di Lione su argomenti di ricerca riguardanti il drogaggio del SiC. Infine, è stato sottomesso un progetto ECSEL sulle tecnologie per dispositivi di potenza, coordinato dalla STMicroelectronics, a cui partecipano altre commesse dell'Istituto. Per il 2015, si intende partecipare alla presentazione di nuovi progetti sulle nuove call internazionali di Horizon2020.Verrà in tal senso consolidata l'attività di networking già formalizzata da accordi bilaterali con partners accademici ed industriali (Unipress, SENTECH, Graphenea) per cercare il coinvolgimento in nuove iniziative progettuali. Al momento, quindi, per l'anno 2015 si prevedono entrate dalla partecipazione ai seguenti progetti: Progetto ENIAC JU Last Power Progetto PON Energetic Ultima rata progetto NetFISiC Contratto di consulenza con la STMicroelectronics Graphene Flagship (literal)
Punti critici
  • Nell'anno 2015 si prevede l'intensificazione delle attività di ricerca con il reattore Atomic Layer Deposition (ALD) della SENTECH per la crescita di materiali multifunzionali (dielettrici, materiali compositi nano laminati, etc.). Parte di questa attività risulta particolarmente importante nella collaborazione con la STMicroelectronics per quanto riguarda l'ottimizzazione del dielettrico di gate in GaN. Tuttavia, a causa della fine dei progetti precedentemente utilizzati per il sovvenzionamento di tale attività si potrà riscontrare una carenza di risorse economiche. Infatti, l'approvvigionamento dei precursori e l'allacciamento ai sistemi di abbattimento ha comportato notevoli costi aggiuntivi. Inoltre, parte della strumentazione per il processing di dispositivi e per la caratterizzazione non più supportata per assistenza o riparazione. Ne segue che (come già verificatosi) parte delle attività rischiano di rallentare o bloccarsi in caso di guasti, anche accidentali, alla strumentazione. Per far fronte a queste difficoltà saranno pertanto sottomesse proposte progettuali agli eventuali call disponibili per cercare di reperire ulteriori risorse per l'ammodernamento della strumentazione. Verrà anche rinforzata l'attività di networking con i partner europei accademici ed industriali, in particolare Unipress, SENTECH, Graphenea (con i quali sono stati stipulati accordi bilaterali di cooperazione e sviluppo tecnologico), affinché si possano creare le condizioni di massa critica per aumentare la competitività della Commessa nella partecipazione ad iniziative progettuali a livello europeo. (literal)
Attività da svolgere
  • - Sviluppo di processi per dispositivi in SiC e GaN ad alta efficienza energetica (stabilità termica di contatti Ohmici su strati di SiC impiantati per MOSFET o JBS, studio dei meccanismi di conduzione in interfacce dielettrico/SiC (o GaN) ed instabilità di soglia in MOSFETs e MOSHEMTs, processi avanzati per la fabbricazione di E-mode GaN HEMTs e MISHFET, caratteristiche elettriche in temperatura di sistemi p-GaN/AlGaN/GaN con diverse metal sul p-GaN gate). - Deposizione e caratterizzazione di dielettrici su substrati di interesse tecnologico (SiC, GaN e grafene) mediante ALD o altre tecniche a basso costo (processi di ossidazione). - Deposizione e caratterizzazione di materiali nano laminati. - Sviluppo e ottimizzazione delle deposizioni di dielettrici higk-k (Al2O3, HfO2,..) su grafene. - Funzionalizzazione di substrati di SiO2/Si con molecole alifatiche per la sintesi di MoS2. - Studi preliminari su film sottili di MoS2 ottenuti mediante esfoliazione di molibdenite, ed interfacce grafene/MoS2. (literal)
Risultati attesi
  • - Correlazione tra le proprietà di trasporto e affidabilità in 4H-SiC MOSFETs (instabilità di soglia e rottura). - Comprensione dei meccanismi di conduzione in ossidi su SiC impiantato e misure delle fluttuazioni del potenziale superficiale. - Quantificazione dell'effetto di \"counter doping\" dovuto ad impianti di Sb in interfacce SiO2/SiC. - Completamento di studi sulla stabilità termica in contatti Ti/Al/W per SiC di tipo p. - Caratterizzazione di e-mode HEMTs con p-GaN, e di strati di p-GaN (con diverse metallizzazioni Ti/Al, TiN, W), tramite strutture HEMT. Prime misure Hall in funzione della temperatura (energia attivazione Mg). Misure preliminari di stress elettrico su contatti in GaN - Sintesi e prima caratterizzazione fisico-chimica di Al2O3 ed HfO2 su strutture AlGaN/GaN o SiC. - Prima caratterizzazione di capacitori e strutture MISHFETs su GaN sia con ossidi PECVD (SiO2) che con ossidi per ALD (Al2O3, HfO2) che per nitruri (AlN e SiNx), tramite misure di conduttanza e di capacità al variare della frequenza e delle condizioni di stress. - Primi studi su strati dielettrici per SiC o GaN prodotti con tecnologia a basso costo (ad esempio processi di ossidazione o sputter). - Sviluppo di processo di deposizione efficace di strati dielettrici su strati sottili di grafene senza alterarne le caratteristiche di trasporto. - Deposizione di dielettrici high-k su grafene. - Sintesi di strati sottili e/o flake di MoS2 mediante procedure miste di tecniche chimico-fisiche. - Caratterizzazione elettrica e strutturale di strutture a base di grafene e MoS2. - Prime strutture test di dispositivi basati sull'integrazione di film di grafene e di dielettrici deposti per ALD su eterostrutture AlGaN/GaN,. (literal)
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