Orientamento
Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Contatti
Fernanda Irrera: [email protected]
Rita Asquini: [email protected]
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Obiettivi formativi e finalità
9Fornisce una preparazione verticale, dalla fisica di base
(con i principi microscopici dell’elettronica e
l’interazione luce/materia), ai materiali, alle tecnologie,
ai componenti, ai sistemi elettronici e optoelettronici
9Impartisce insegnamenti per l’acquisizione di
competenze sui sistemi elettronici e optoelettronici e
sulla loro integrazione
9Offre opportunità di conoscere e lavorare su argomenti
scientifici-tecnologici di frontiera nel campo
dell’elettronica e della fotonica
9Fornisce una formazione spendibile a livello
internazionale
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
La nanoelettronica oggi
Parole chiave nell’evoluzione dell’elettronica
nell’ ultimo decennio
• Ancora tecnologia CMOS planare su silicio
• High Performance / LOw Power
• Scaling di geometrie e tensioni
• Affidabilità
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La legge di Moore
ITANIUM 2
500 M gates/chip
Lunghezza Gate: 45 nm
Area Chip 3 cm2
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1.0 μm
Lo scaling
0.8 μm
0.6 μm
0.4 μm
0.25 μm
0.18 μm
0.13 μm
90 nm
45 nm
1996
1988 1991 1993 1996 1998 2000 2002 2004 2008 2010
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
La nanoelettronica domani
Parole chiave nell’evoluzione dell’elettronica
nei prossimi 5 anni
• Sempre più High Performance / LOw Power
• Ancora per qualche anno tecnologia CMOS,
ma non convenzionale e non planare
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
La nanoelettronica domani
Ingegnerizzazione
stack di gate
Metal/high-k
Silicio strained con SiGe
Fine del MOSFET planare:
Dual gate/FinFET in 3D
?
Silicon on Insulator (SOI)
2008
2010
2012
2015
45 nm in Tecnologie Elettroniche32e Fotoniche
nm
Orientamento
…beyond 32 nm…
Nanotubi di carbonio o nanofili di silicio
per fare il canale di un nanoTransistor ?
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
La fotonica e l’optoelettronica nell’orientamento
¾ Fotonica: scienza che studia fenomeni, tecniche, dispositivi e sistemi
basati sul controllo dei fotoni cioè basati sulla natura quantistica della
luce
¾ Optoelettronica: scienza che studia fenomeni, tecniche, dispositivi e
sistemi basati sull’interazione luce-materia (elettroni)
¾ Campi applicativi:
•
•
•
•
•
•
•
Telecomunicazioni
Commutazione e calcolo ottico
Elaborazione delle immagini
Immagazzinamento dell’informazione
Strumentazione e metrologia
Ripresa, prospezione ed elaborazione delle immagini
Sensoristica
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Sistemi Optoelettronici
I sistemi optoelettronici sono formati da almeno un componente che
impiega la luce per generare, elaborare o memorizzare l’informazione.
• Sistemi di comunicazione a larga banda in fibra ottica:
ricevitori, amplificatori ottici
trasmettitori,
• Sistemi per la ripresa e la prospezione delle immagini: telecamere
vidicon e digitali (CCD, CIS), schermi piatti a cristalli liquidi
•
•
•
Sistemi laser
Sistemi di sensori ottici (sensori in fibra ottica, interferometri laser,
giroscopi,…)
Sistemi RW di memorie ottiche di massa (CD, DVD, ecc.)
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Microsistemi fotonici
Giroscopio in fibra ottica
Sensori per videocamere
Micro Scanning Mirror
Schermo flessibile OLED
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Integrazione Elettronica e Fotonica
Tecniche di packaging
System-On-Package
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Tecniche di integrazione
Integrazione monolitica
Integrazione ibrida
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Silicon photonics
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Interconnessioni ottiche
Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
Laboratori del Dipartimento
•
•
•
•
•
Tecnologie Microelettroniche (laboratorio depolverizzato):
tutto il processo di fabbricazione (fotolitografia, chimica,
deposizioni, etch,…)
Nanostrutture : misure e test sperimentali di dispositivi
microelettromeccanici (MEMS)
Mi.N.D. Lab : caratterizzazione elettrica e simulazione di
dispositivi micro e nano-elettronici
Optoelettronica : misure e test sperimentali di dispositivi
optoelettronici integrati, stazioni CAD di progettazione di
componenti fotonici e alcune fasi realizzative
: progettazione, deposizione e caratterizzazione di
dispositivi elettronici in film sottile di silicio amorfo
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Orientamento in Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
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Tecnologie Elettroniche e Fotoniche
I principi
microscopici,
la Fisica,
il semiconduttore,
Il transistor
Il circuito integrato,
fabbricazione,
evoluzioni,
affidabilità
Approfondimenti
di sistema
micro e nanostrutture
optoelettroniche,
componenti,
macro e micro sistemi
fotonici
Un esame a scelta tra
Calcolo numerico
Metodi matematici per l’ingegneria (1°mod.)
Geometria e algebra
Modelli di programmazione matematica
Fisica superiore
Microonde I
Sistemi elettronici UDI composta dai due moduli
Elettronica dei sistemi a piccola banda frazionale
Architetture di sistemi integrati (1° mod.)
Comunicazioni elettriche II
Nanotecnologie elettroniche UDI composta dai due moduli
Tecnologia e processi per l’elettronica
Tecnologie dei circuiti integrati
Elettronica dello stato solido
Fisica dello stato solido (1° mod.)
Componenti e sistemi optoelettronici UDI composta dai due moduli
Optoelettronica
Microsistemi fotonici
Fotonica
Principi e tecnologie dei laser
Laboratorio di elettronica dello stato solido
+ altri 12 CFU a scelta dello studente
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…dentro un chip…
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