Proiecte

< Înapoi

Nano-tranzistoare cu filme subțiri implementate prin nanotehnologii și tehnologii organice la temperatura camerei

Coordonat de: Cristian Ravariu

Alți membri ai departamentului implicați în acest proiect: Florin Babarada, Cosmin Popa

Persoane din afara departamentului implicate în acest proiect:

  • Prof. Dan Mihăiescu
  • Prof. Anton Ficai
  • Drd. Alexandru Topor
  • Drd. Bogdan Purcăreanu

Descriere:

Cod UEFISCD: PN-III- P4-ID- PCE-2016- 0480
Tipul proiectului: PCE - Proiecte de cercetare exploratorie
Numărul contractului: 4/2017
Perioada: iulie 2017 - decembrie 2019
Coordonator: UPB  

Rezumat: Obiectivul principal al acestui proiect este fabricarea și dezvoltarea unor dispozitive electronice, care au toate la baza o tehnologie comună, cu  nanocompozite de tip Nano-Core-Shell NCS. În IEEE Spectrum (2014), unii cercetători NASA susțin că tranzistoarele cu vid sunt dispozitivele  viitorului apropiat, pentru co-integrarea cu circuitele CMOS. Începem acest proiect de la rezultatele dezvoltate într-un proiect POSDRU Postdoc (închis în 2013), însoțit de 12 articole si 2 brevete despre tranzistoare organice cu filme subțiri (OTFT) și așa numitul tranzitor NOI (Nimic pe Izolator) - ca exponenți de dispozitive cu filme subtiri. Pentru prima dată, se oferă o soluție reală pentru fabricarea tranzistorului NOI, prin tehnica NCS în mai multe straturi, validata prin teste experimentale. Materialele CNT sunt nanomateriale alternative pentru tranzistorul NOI. În ciuda progresului rapid al tehnologiei, tranzitoarele OTFT cu caracteristici rezonabile, în absența precursorilor toxici, rămân o provocare. Pentru a îmbunătăți performanțele dispozitivului OTFT se considera optimizarea structurii prin simulari cu instrumente Silvaco. Pentru a fabrica OTFT vom selecta rute verzi, cu alegere de nanocompozite acoperite de polimeri conductivi 'verzi' dopati cu ioni organici pentru a oferi comportament de semiconductor p sau n. Această propunere are un caracter interdisciplinar, creeaza prin nanotehnologii o punte intre tranzistoarele TFT,  NOI și OTFT, detine un caracter inovator prin nanocompozitele NCS și polimerii verzi, netoxici utilizați în nanoelectronica, răspunde cerințelor internaționale cu privire la dispozitivele alternative co-integrabile CMOS, ofera tehnologii la temperatura camerei pentru tranzistori, evitând camerele albe ultra-scumpe. Diseminarile vizează în principal publicarea în reviste ISI, cu accent pe jurnalele cu cod roșu-galben, participarea la conferințe, 1 brevet, 1 carte sau capitol, 1 IEEE Workshop, 1 Colocviu, 2 întâlniri socio-culturale.

Obiective generale:

  1. fabricarea nano-tranzistoarelor prin nanotehnologie bazată pe sinteza nano-core- shell NCS și prin această nano-tehnologie - prima implementare a tranzistoarelor simple TFT și NOI (tranzistor Nothing On Insulator);
  2. sinteza de noi nano-compozite pentru electronică și caracterizarea materialelor (prin FTIR, X-R, TEM etc.);
  3. dezvoltarea unor dispozitive derivate de NOI: NOI-MIM sau trioda / dioda NOI cu performanțe îmbunătățite, parametri noi si materiale alternative;
  4. simularea, proiectarea și construcția tranzistoarelor OTFT prin tehnologii verzi la temperatura camerei, folosind polimeri conductori verzi dopați de ioni organici / anorganici pentru a oferi proprietăți semiconductoare modulate;
  5. definirea aplicațiilor acestor dispozitive.

Rezultate estimate

Rezultate științifice pe proiect:

  1. min 3 lucrări în zona roșu-galben;
  2. min 6 lucrări indexate ISI;
  3. 1 carte / capitol de carte de cercetare publicată la Editura Internationala (Springer, Elsevier, IEEE, In Tech, etc.);
  4. o propunere de brevet;
  5. min 1 Propunere de proiect  internațional de cercetare;
  6. 1 Mini-colocviu EDS15 și 1 Workshop SSCS37, atragerea co-fondurilor din aceste organizatii IEEE, 1 intalnire cu liceenii și 1 colocviu cultural cu AAPB (Asociatia Artistilor Plastici din Bucuresti).

Rezultate tehnice pe proiect:

  • fabricarea  si implementarea pentru prima data a TFT-urilor simple și celor NOI bazate pe nanotehnologii si sinteza de nano-core- shell-NCS- multistrat.
  • dezvoltarea unor dispozitive conceptuale derivate de la NOI: NOI-MIM sau diodele NOI sub modelul Zaidman, dispozitiv conceptual ca nano-trioda- NOI.
  • construirea unui tranzistor OTFT la temperatura camerei, prin nanotehnologii si polimeri verzi.

Etapele de start:

  • Etapa I. Start dezvoltare TFT prin simulări și sinteza de nanocompozite si materiale organice.
  • Etapa. II. Tranzistoare cu filme organice OTFT si cu filme subtiri - puntea de legătura cu tranzistoarele NOI și TFT