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PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI PER IL FILTRAGGIO CONVOLUTIVO AD ALTA VELOCITÀ. SVILUPPO E TEST DI DISPOSITIVI ELETTRONICI REALIZZATI CON MATERIALI INNOVATIVI

L’attività di ricerca sarà indirizzata allo sviluppo di architetture HW per accelerare operazioni aritmetiche destinate al filtraggio convolutivo troppo onerose da sviluppare via software. Saranno sviluppate nuove tecniche di decomposizione per accelerare moltiplicazioni fra coefficienti interi, tipici delle elaborazioni di immagini e Visual Search. Gli elementi HW realizzati saranno prototipizzati su piattaforma FPGA. Saranno, inoltre, sviluppate tecniche per la riduzione dell’offset nei circuiti di bit-line sensing, attraverso tecniche di compensazione e cancellazione. In tale progetto ci si propone di studiare il funzionamento dei fototransistori polimerici, investigando gli effetti sulle performance dovuti alla struttura del dispositivo, al particolare polimero impiegato come semiconduttore, agli stati di trappola presenti in varie regioni del foto transistore e all’impiego di differenti materiali per la realizzazione dei contatti elettrici. Un’ulteriore obiettivo dell’attività di ricerca sarà lo studio e lo sviluppo della tecnologia per la realizzazione di transistor organici a film sottile (OTFT) con strato semiconduttivo organico di tipo n. Durante l’attività verranno ottimizzati alcuni parametri dei materiali, come la mobilità, la tensione di accensione, il rapporto tra le correnti in condizione di saturazione ed interdizione e le perdite parassite di gate. Questi parametri condizionano in maniera notevole la stabilità e il tempo di vita del dispositivo, ed a loro volta sono condizionati dalla scelta dei materiali, dalla combinazione di questi, e dai processi e dalle tecniche di deposizione. Inoltre, verrà analizzata l’influenza di alcuni trattamenti alle interfacce, come ad esempio la modifica della bagnabilità delle superfici mediante trattamenti chimici o in plasma, individuando in tal modo delle relazioni tra la tecnologia e le prestazioni elettriche. Infine si prevede un’analisi dei transistori in condizioni dinamiche attraversolo studio di ammettenza, allo scopo di individuare alcuni interessanti parametri, come ad esempio la densità delle trappole di bulk caratteristico del semiconduttore organico, che conducono ad un’analisi sempre più approfondita del dispositivo transistor. In merito ai MOSFET di potenza in 4H-SiC, grande rilevanza sarà dato allo sviluppo di un modello per descrivere le trappole all’interfaccia ossido semiconduttore. Tale modello, basato su una soluzione analitica al problema, sarà utile per descrivere il comportamento delle capacità parassite del dispositivo e da qui, il suo comportamento statico e switching. In tal modo, nella fase finale del progetto, sarà ricavato un modello compatto del dispositivo cosicché esso possa essere efficacemente integrato nel simulatore circuitale SPICE e Verilog-A.