Laboratorio di Strumentazione
Elettronica
Proposte di attività per il Progetto Elettronico per
gli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria
Elettronica e delle Telecomunicazioni
Pixel monolitici in tecnologia CMOS 2D e 3D
Sensori di radiazione integrati realizzati con
una tecnologia CMOS da 130 nm in tecnologia
planare e ad integrazione verticale
WB/BB pad
TSV
Applicazioni nella fisica delle alte
energie ed in campo biomedico (esame
radiografico di tessuti biologici)
I strato (circuiti analogici
e sensore)
II strato (circuiti digitali)
Inter-tier
bond pads
1st wafer
Proposte di attività per studenti della Laurea di Primo Livello
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Pixel monolitici in tecnologia CMOS 2D e 3D
Strutture di test costituite da matrici di
sensori con lettura digitale, piccole matrici
con uscita analogica, singoli canali con e senza
sensore connesso
Test effettuati mediante schede
stampate, che consentono di
interfacciare il chip con
strumentazione di misura
Proposte di attività per studenti della Laurea di Primo Livello
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Possibili attività su pixel monolitici CMOS
Caratterizzazione di circuiti per lettura di segnali da sensori
integrati in tecnologia CMOS da 130 nm
Caratterizzazione di circuiti per lettura di segnali da sensori
integrati ed ibridi in tecnologia CMOS da 65 nm
Test su sensori CMOS integrati stimolati con laser infrarosso
Progetto, simulazione e layout di
uno o più blocchi circuitali
(preamplificatore di carica, filtro
formatore, comparatore) per
lettura di segnali da sensori di
radiazione
Simulazione a livello fisico di sensori
monolitici con CAD tecnologico
Proposte di attività per studenti della Laurea di Primo Livello
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Caratterizzazione di dispositivi a semiconduttore
Caratterizzazione statica, di segnale e di rumore di
dispositivi singoli realizzati in tecnologie CMOS
estremamente scalate (deep submicron)
Circuito di
polarizzazione di
gate e drain
Amplificatore
a transimpedenza a
basso rumore
RF
Stadio di
guadagno
Analizzatore
di spettro
S
D.U.T.
Circuito di
polarizzazione
del bulk/well
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Resistenza alle radiazioni in dispositivi e circuiti
Nei dispositivi CMOS l’effetto principale della radiazione ionizzante consiste
nella generazione di carica all’interno dell’ossido di silicio (ossido di gate,
ossido di campo, shallow trench isolation) e/o all’interfaccia Si/SiO2
L’esposizione a radiazione ionizzante può dunque comportare variazione della
tensione di soglia, aumento delle correnti di leakage di drain ed aumento del
rumore elettronico
L’obiettivo dell’attività è stabilire come i mutamenti
dei processi produttivi alterino le proprietà dei
circuiti microelettronici dal punto di vista della
resistenza alle radiazioni
G
D
D
G
S
+
+
+
+
+
+
+
+
+
STI
++ + + + ++
STI
S
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Proposte di attività per studenti della Laurea di Primo Livello
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Possibili attività relative a caratterizzazione
di tecnologie CMOS
Caratterizzazione di dispositivi CMOS da 130 nm realizzati in tecnologia
ad integrazione verticale
Studio della tolleranza alle radiazioni ionizzanti di dispositivi CMOS da
130 nm realizzati in tecnologia CMOS ad integrazione verticale
Studio sperimentale delle caratteristiche di rumore in dispositivi CMOS
con lunghezza minima di canale pari a 40 nm
Studio della resistenza alle radiazioni di dispositivi CMOS con
lunghezza minima di canale pari a 40 nm
Sviluppo di circuiti stampati per misure di densità spettrale di
rumore in dispositivi CMOS
Proposte di attività per studenti della Laurea di Primo Livello
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Quali opportunità offre l’attività presso il
Laboratorio di Strumentazione Elettronica
L’attività presso il Laboratorio di Strumentazione Elettronica può
coprire gli aspetti sperimentali e/o teorici degli argomenti proposti
Offre allo studente, a seconda dell’argomento affrontato, la
possibilità di acquisire competenze relativamente a
progetto di circuiti analogici a basso rumore elettronico
uso degli strumenti software più diffusi per la simulazione ed il progetto di
circuiti elettronici
caratteristiche delle tecnologie CMOS bulk di più recente introduzione e di
altre tecnologie innovative
comportamento dei dispositivi elettronici, anche a livello fisico, approfondito
a livello sia teorico, sia sperimentale
uso di strumentazione di laboratorio avanzata
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Contatti
Lodovico Ratti,
Laboratorio di Strumentazione Elettronica
email: [email protected]
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