Nuove frontiere della fisica per la micro e nanoelettronica
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"Nuove frontiere della fisica per la micro e nanoelettronica"
Dipartimento di Scienze Fisiche
Università di Napoli Federico II
Sezione di Struttura della Materia
Ruggero Vaglio
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Evoluzione dell’elettronica
Legge di Moore
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Soluzioni innovative prevalentemente basati su semic onduttori tradizionali(approccio applicativo, in diretta connessione con STMicroelectronics )
IMM - Istituto per la Microelettronica e i Microsist emi(Catania e altre sedi)
Fotonica basata su Silicio
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SPIN : SuPerconduttori ed altri materiali INnovativi per l’elettronica e l’energetica
INFM
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Attivita’ di SPIN a Napoli :
Ricerca di base avanzata su :
- “Oxide electronics” (inclusi dispositivi supercon duttivi)
- Elettronica organica
- Materiali complessi (metamateriali) e nanostruttura ti
Personale :
Staff : 20 Ricercatori/Tecnici CNR + 35 Associati D ipartimento Fis.
20 Tra post-doc e studenti di dottorato
http://coherentia.infm.it
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Filtri a Filtri a microondemicroonde
Memorie
Sensori Sensori magneticimagnetici
Circuiti
Magnetoresistenza Magnetoresistenza colossale LSMOcolossale LSMO
Superconduttori Superconduttori
YBCOYBCO
Isteresi Isteresi Film sottiliFilm sottili
40mm40mm 25mm25mm
“Oxide electronics”
Memorie FeRam
CircuitiSchermi
LCD
Memsattuatori
Isteresi Isteresi
PZT, BLTPZT, BLTOssidi conduttivi Ossidi conduttivi
trasparenti trasparenti
Alta costanteAlta costantedielettricadielettrica-- BSTBST
PiezoelettricitàPiezoelettricità
Film sottiliFilm sottilidi ossidi (MT)di ossidi (MT)
Memorie dinamiche (Gigabit)
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BASSI BASSI COSTICOSTI
Substrati Substrati flessibiliflessibili
Schermi flessibili, Schermi OLED
Etichette RFID , Smart objects,
Memorie
Elettronica organica
MULTIFUNZIOMULTIFUNZIONALITA’NALITA’
FILM SOTTILI
ORGANICI
Tailoring Tailoring chimico chimico infinitoinfinito
BIOCOMPATIBIOCOMPATIBILITA’BILITA’
Tecniche di Tecniche di printing roll to printing roll to
rollroll-- inkjetinkjet
Sensing chimico, biologico,
Packaging attivo
Energia alternativa Integrazione con inorganici - ibridi
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Camera PLD
XPS
Realizzazione di film sottili di ossidi di MT : MODA
SPA-LEED
RHEED
UHV base P < 10-11 mbar
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AFMSTM
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Processo PLD
High pressure RHEED
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EW2
Eo
Eχ2
E
Gas di elettroni bidimensionali
M O S
EF
Eg
gas di elettroni ad alta mobilita’
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Interfaccia STO/LAO
LAO : Alluminato di Lantanio (LaAlO3)
STO : Titanato di Stronzio (SrTiO3) : struttura tipo perovskite
( singolo cristallo usato come substrato )è un isolante di banda (bandgap pari a 3.25 eV)
Isolante di banda ad ampia gap (5.6 eV)
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Catastrofe di polarizzazione ????
Gas 2D di elettroni
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Realizzazione di nuove interfacce e nuove tecniche di misura
Generazione di seconda armonica
LaGaO3
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Interfaccia
Misure STM
256 nm256 nm256 nm256 nm
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Possibili applicazioni
Un microscopio AFM è in grado di creare cancellare regioni conduttive nel caso di LAO/STO 3.3 u.c. , creando circuiti con definizione subnanometrica
J. Mannhart et al., Science, vol. 323, pag. 1026 (2 009)