Gruppi di ricerca

Descrizione

Il gruppo di NanoElectronic Devices and Circuits (NEDeC) ha sede presso l'Università di Udine e da oltre vent'anni lavora su nuovi dispositivi e materiali per la nanoelettronica e sulla valutazione a livello circuitale del potenziale delle tecnologie emergenti.

Abbiamo laureato più di 30 dottorandi e decine di studenti di master, che attualmente ricoprono posizioni di rilievo nel mondo accademico, in istituti di ricerca o in industrie ad alta tecnologia.

Il gruppo si è occupato di diversi aspetti legati allo scaling delle tecnologie CMOS e alla loro transizione da transistor planari a transistor tridimensionali. Inoltre, più recentemente abbiamo intrapreso attività di ricerca incentrate su dispositivi CMOS di tipo "beyond" che mirano a una migliore efficienza energetica, su nuovi sensori e su memristori per applicazioni neuromorfiche, ovvero per hardware specializzato per applicazioni di intelligenza artificiale.

Il nostro gruppo è molto interessato all'efficienza energetica e all'impronta ambientale della microelettronica e delle tecnologie dell'informazione. Lo sviluppo di dispositivi, circuiti e sistemi in grado di ridurre drasticamente la dissipazione di energia è la forza trainante della maggior parte dei nostri temi di ricerca.

Il gruppo di ricerca ha una competenza ampiamente riconosciuta a livello internazionale nell’ambito delle nanotecnologie elettroniche, che include l’indagine di materiali innovativi e i nuovi concetti di dispositivi elettronici, la valutazione delle potenzialità applicative delle tecnologie emergenti per mezzo di un’analisi mista di tipo dispositivo-circuito, fino alla progettazione di circuiti integrati per sistemi di comunicazione ad alta frequenza ed elevata efficienza energetica. Gli approcci usati includono la modellistica, simulazione e caratterizzazione sperimentale e mirano alla delucidazione degli aspetti fondamentali del funzionamento dei dispositivi e circuiti, al progetto e allo studio di affidabilità degli stessi.

Il gruppo ha partecipato ad oltre 10 progetti finanziati dalla Comunità Europea e a numerosi progetti MIUR di tipo FIRB e PRIN. Il gruppo ha inoltre organizzato a Udine importanti conferenze internazionali del settore della nanoelettronica, le più recenti delle quali sono SISPAD 2019, INFOS 2015, ICMTS 2014. Molte attività di ricerca sono svolte in collaborazione con industrie leader nel settore dei semiconduttori e dell’elettronica (Infineon Technologies, Villach, Austria; TSMC Europe, Leuven, Belgio; NXP Semiconductors, Belgio), e di grandi laboratori di ricerca nazionali ed internazionali (MINATECH e Università di Grenoble, Grenoble, Francia; IMEC, Belgio; AMO e Università di Aachen, Germania; KTH, Stoccolma, Svezia; Elettra, Sincrotrone, Trieste). Il gruppo si avvale di un’ampia rete di collaborazioni a livello nazionale ed internazionale. Collaborazione nazionali: L. Selmi, Università di Modena e Reggio Emilia; F. Crupi e M. Lanuzza, Università della Calabria; A. Gnudi, E. Gnani, Università di Bologna; G. Fiori e G. Iannaccone, Università di Pisa; S. Spiga, IMM-CNR, Agrate Brianza ed in generale i colleghi membri del consorzio interuniversitario IUNET. Collaborazioni internazionali: M. Pala, Centre de Nanoscience et Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay, Parigi, Francia; X-W. Jiang, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Pechino, Cina; AMO e Università di Aachen, Germania; KTH, Stoccolma; M. Pourfath, University of Tehran, Tehran, Iran.

Linee di ricerca

Modellistica, simulazione e caratterizzazione sperimentale di prestazioni ed affidabilità di dispositivi elettronici su scala micro e nanometrica
Beyond Moore: nanowires FET, tunnel FETs, Negative-Capacitance FETs, Piezoelectric FETs, dispositivi e transistori basati su grafene e materiali bidimensionali (Transition-Metal Dichalcogenides – TMD);
More than Moore: rivelatori di particelle e radiazione, sensori ISFET e BioFET, con particolare enfasi sui requisiti e le applicazioni dell'elettronica a basso consumo di potenza per l'ICT;
More Moore: transistori tridimensionali (3D FETs) e memorie non-volatili a semiconduttore;
Trasporto di carica con tecniche semi-classiche e completamente quantistiche;
Analisi basata su metodi ab-initio di struttura elettronica e proprietà elettriche di materiali, inclusi grafene e materiali bidimensionali. Studio di etero-strutture con metalli: contatti Ohmici e contatti Schottky;
Analisi mista dispositivo-circuito di tecnologie emergenti per una precoce valutazione delle potenzialità applicative.
Progettazione di circuiti e sistemi elettronici ad alta frequenza per applicazioni telecom ed automotive (PLL, High Speed Serial interfaces, sistemi RFID).