SINTESI DEL PROGETTO
- fonte:
Open Data PON REC
L'obiettivo di questo progetto di ricerca e' quello di sviluppare materiali, passi di processo, tecnologie di integrazione e dimostratori di dispositivi ottenuti utilizzando film sottili inorganici e/o organici su substrati plastici. Lo scopo finale è quindi di implementare le piattaforme tecnologiche e le nuove tecnologie di fabbricazione che consentano, nel prossimo futuro, la fabbricazione di dispositivi ad alte prestazioni e basso costo che offrano anche il vantaggio della flessibilità, leggerezza, spessore ridotto e robustezza. Nel progetto verranno quindi implementate funzioni attive e passive su substrati plastici di grande area: a) transistori a film sottile (utilizzando materiali ad elevata mobilità come silicio policristallino e materiali organici quali il pentacene), diodi, condensatori, resistenze, induttanze,etc. per la realizzazione di vari circuiti integrati quali matrici di dispositivi passivi, RFIDs, etc.; b) microcanali su plastica, film di materiali porosi ad alto assorbimento della luce, microreattori, etc per la fabbricazione di dispositivi discreti come ad esempio celle solari per la produzione a basso costo e a basso impatto ambientale di energia elettrica, celle a combustibile miniaturizzate e dispositivi diagnostici.Per raggiungere questi obiettivi è necessario superare una serie di nodi tecnologici. A tal fine il Progetto di Ricerca prevede 6 OR incentrati sui seguenti filoni di ricerca:a) Attivita' sui materiali: 1) la scelta del substrato polimerico più idoneo; 2) la valutazione degli strati deposti che fungano da barriera chimica e termica per il substrato nelle varie fasi di lavorazione; 3) la identificazione dei film semiconduttori (inorganici ed organici) sui quali implementare transistori ad alta mobilità (maggiore di 1 cm2/Vs); 4) la fabbricazione di strati isolanti con elevato campo di rottura (> 5 MV/cm), bassa densità di stati interfacciali (<1x1012/cm2) e di difetti sono alcuni dei punti critici di questa attività. La principale complessità deriva dal fatto di dover operare con temperature di processo inferiori a 300 °C.b) Attività di sviluppo tecnologico: saranno sviluppate le metodologie di lavorazione dei suddetti materiali e quindi tutti i passi di processo per la realizzazione dei dispositivi (deposizione strati attivi e barriere, ossidi di gate a bassa temperatura, processi termici per cristallizzazione ed attivazione tramite laser, etc.)c) Attività di integrazione: saranno progettati, fabbricati e caratterizzati dispositivi elementari (diodi, transistori, induttanze, etc.), derivata regole di layout per la progettazione di circuiti basati su questi componenti elementari e realizzati dimostratori su substrati di grande area sia di circuiti integrati su plastica (matrice attiva per displays, RFIDs) che di circuiti discreti (celle solari, microreattori per celle a combustibile, sistemi microfluidici per la diagnostica, sensori) .d) Implementazione di metodologie di lavorazione non convenzionale, antesignane di metodi di produzione a basso costo e grandi volumi : processi roll-to-roll, definizione dei circuiti per stampaggio diretto, etc. e) Sviluppo di sistemi di controllo per le nuove metodologie di lavorazione: automazione, monitoraggio e controllo 'on line' ed 'off-line" dei processi secondo un approccio statistico, rilevazione della difettosità etc.Al fine di ottenere delle piattaforme tecnologiche che, nell'ambito del Laboratorio pubblico-privato possano essere usate per sviluppare un elevato numero di applicazioni circuitali, tali competenze saranno affinate mediante il progetto di ricerca a tre anni. A partire dalla base di conoscenza acquisite nel progetto, nei seguenti cinque anni il laboratorio si dedicherà ad implementare alcune applicazioni circuitali delle tecnologie sviluppate in settori quali RF-ID, arrays di dispositivi passivi ed attivi per telefoni cellulari, dispositivi microfluidici in plastica, celle solari a basso costo, etc.
