Àrea 1. Dispositius nanoelectrònics (B. Iñiguez)
- 1. Desenvolupament de models compactes per a les noves estructures de nanodispositius, MOS, en especial nanoMOSFETs.
- 2. Desenvolupament de tècniques d'extracció de paràmetres dels nous models compactes de nanodispositius.
- 3. Implementació, validació i demostració dels nous models compactes de nanodispositius en eines automàtiques de disseny de circuits (EDA).
Àrea 2. Dispositius per electrònica orgànica i de gran àrea (OLAE) (L.F. Marsal, B. Iñiguez))
- 1. Desenvolupament de tecnologies de dispositius orgànics (cèl•lules solars i transistors de capa prima orgànics)
- 2. Comprensió de les propietats dels materials orgànics i de semiconductors amorfs i policristal.lins per dispositius OLAE en aplicacions microelectròniques.
- 3. Desenvolupament de models per a dispositius OLAE.
- 4. Desenvolupament de mètodes d'extracció de paràmetres de dispositius per a dispositius OLAE.
- 5. Implementació, validació i demostració dels nous models compactes de dispositius OLAE en eines automàtiques de disseny de circuits (EDA).
Àrea 3. Tecnologia i aplicacions de materials micro- i nano-porosos basats en silici i alúmina (L. F. Marsal)
- 1. Desenvolupament de una tecnologia 2D-D de silici nano i macroporos i alúmina nanoporosa outoordenada.
- 2. Desenvolupament de micro i nanoestructures fotòniques. Disseny i modelització.
- 3. Desenvolupament de biosensors nanofotònics.
- 4. Substrats micro- i nano-estructurats per al creixement cel·lular. Enginyeria de teixits.
- 5. Nanomatrius i nanocàpsules per administració controlada de fàrmacs .
- 6. Nanoestructuració de les cèl·lules fotovoltaiques orgàniques i híbrides.
Àrea 4. Sistemes electrònics d'alta freqüència (D. Girbau, A. Lázaro)
- 1. Sistemes de sensat remot de patologies orgàniques i funcions vitals humanes.
- 2. Xarxes de sensors per control logístic, basats en la tecnologia RFID.
- 3. Desenvolupament de circuits i sistemes de microones.
- 4. Desenvolupament de sistema de Caracterització en oblia en bandes de microones.
Objectius
Objectius de la recerca en Dispositius nanoelectrònics
Desenvolupament de models compactes i tècniques d'extracció de paràmetres per a les noves estructures de nanodispositius, fonamentalment de tipus MOS i postCMOS per sota dels 12 nm, especialment Tunnel FET (TFET) i FETs amb diferents semiconductors 2D. D'acord amb el roadmap IRDS, les tecnologies TFETs I els 2D semiconductor FET són molt prometedores per a longituds de canals inferiors a 10 nm. Implementació dels models en eines CAD per la seva utilització en el disseny de circuits. S'intentarà aconseguir un projecte europeu Horizon Europe sobre dispositius amb semiconductors 2D.
Objectius de la recerca en Dispositius per electrònica orgànica i de gran àrea (OLAE)
Desenvolupament de models per a noves estructures de TFTs, com a Double-Gate OTFTs, OTFTs I AOS TFTs submicrònics, Source-Gated OTFTs,...), i per a efectes alguns efectes no considerats adequadament fins ara als TFTs organics i òxids: envelliment, histèresi, estrés de voltatge i temperatura. Implementació dels models en eines CAD per la seva utilització en el disseny de circuits Amb aquesta finalitat, es sol.licirà un projecte a un Call de Horizon Europe sobre disseny de circuits neuromòrfics a partir de nous models de transistors OTFTs, i una MSCA Doctoral Network sobre modelatge TCAD i compacte de noves estructures OTFT i IGZO TFTs. A més, el grup començarà la fabricació d'OTFTs impresos.
Objectius de la recerca en Tecnologia i aplicacions de materials micro- i nano-porosos basats en silici i alúmina
La recerca en els darrers anys del grup NePhoS ha permès portar la tecnologia de fabricació de materials nanoporosos a un nivell de maduresa suficient per poder proposar dispositius basats en aquests materials. En aquests moments es té un gran control en les propietats dels materials: geometria, ordenació dels porus, efectes d'interacció amb la llum, propietats òptiques, etc. i els esforços es dediquen a la definició de les aplicacions amb impacte en la societat. Des de 2021 es lidera un projecte COST 20126 NETPORE amb la participació de més de 35 països i 250 investigadors. Durant el propers 4 anys es realitzaran diferents activitats (formació, mobilitat, workshops, seminaris, etc.) i també tenim previs realitzar propostes de projectes dins del marc Horizon Europe. Aquesta Acció té per objectiu general l'aplicació de materials nanoporosos en la salut, energia i medi ambient i la seva transferència i comercialització final. L'objectiu general pel propers anys és aconseguir dos projectes europeus i incrementar l'activitat de recerca i desenvolupament en les següents activitats:
• Aplicacions biotecnològiques dels materials micro- i nano-estructurats.
- Desenvolupament de biosensors nanofotònics avançats. La recerca del Grup NePhoS es centrarà optimitzar-los per assolir nivells mínims de detecció més baixos que els aconseguits en l'actualitat. Mètodes de funcionalització, disseny de nanoestructures i processat intel·ligent dels senyals obtinguts.
- Substrats micro- i nano-estructurats per al creixement cel·lular. Materials nano- i micro-estructurats influeixen en la proliferació, creixement i migració de diferents tipus de cèl·lules. Els propers objectius consistiran en l'estudi per a l'aprofitament de les propietats demostrades al creixement de teixits d'utilitat.
- Nanomatrius i nanocàpsules per administració controlada de fàrmacs. L'estructura nanoporosa és una plataforma ideal per a la càrrega de fàrmacs i el seu alliberament sostingut. S'estudiaran mètodes
de control d'alliberament basats en la geometria dels porus, o bé portes moleculars i sistemes intel·ligents d'alliberament.
• Conversió i Emmagatzematge d'Energia Fotovoltaica.
La generació d'energia a partir de la llum és una de les línies de recerca del grup NePhoS. La fabricació de cèl·lules solars orgàniques i híbrides eficients amb eficiències superior al 20% i estables amb el tempsés un important objectiu del grup. Nous materials orgànics i nanoporosos poden contribuir a la millora d'aquestes característiques a través de dos objectius principals:
- Nanoestructuració de les cèl·lules fotovoltaiques orgàniques i híbrides. L'objectiu serà el millorar-ne la col·lecció de fotons, el transport dels portadors als elèctrodes corresponents i l'eficiència en la recol·lecció. Estudi dels dispositius sota condicions d'il·luminació interior (indoor) per aplicacions IoT.
- Estudi i modelització del temps de vida útil de les cèl•lules solars orgàniques nanoestructurades. Actualment hi ha esforços conjunts de molts grups a nivell europeu per assolir l'estabilitat necessària per a la comercialització.
Objectius de la recerca en Sistemes Electrònics d'Alta Freqüència
La línia de sistemes electrònics d'alta freqüència està dedicada a la investigació i desenvolupament de dispositius, circuits i sistemes en el rang de microones i banda mil·limètriques. Les tres aplicacions objectiu d'aquesta línia de recerca són les biomèdiques, sistemes RFID i els sistemes de comunicació. Dins d'aquest marc, les diferents activitats, específiques a una aplicació en alguns casos i transversals en d'altres, en les quals es subdivideixen les tasques que es porten a terme actualment i en els propers anys són les següents :
- 1 Xarxes de sensors i IoT:
- Sensors basats en tecnologia Near Field Communication (NFC).
- Xarxes de sensors amb tecnologia Zigbee, Bluetooth, LoRAN aplicades a la comunicació via ràdio de dades procedents de sistemes biomèdics de sensat remot, de xarxes de sensors per diferents aplicacions (enginyeria civil, automoció, sector logístic, sector alimentari, etc) i la seva integració en base de dades IoT.
- Integració de sensors (humitat, temperatura, pH, biomedics, etc) en etiquetes passives i semipassives RFID per aplicacions wearables.
- Estudi de tècniques de harvesting per carregar bateries a partir de energia de l'entorn (RF, vibracions, tèrmica).
- Desenvolupament de comunicacions per backscatering utilitzant Software Defined Radio (SDR).
- 2 Desenvolupament de circuits i sistemes de microones:
- Disseny d'antenes per lectors per RFID i aplicacions mòbils.
- Desenvolupament d'aplicacions RADARS en banda mil·limètrica (de 24 GHz, 60 GHz i 77 GHz) per automoció i aplicacions Smart IOT (detecció de gestos, presencia, MMID).
- Models de dispositius de microones (transistors, díodes, dispositius MEMS).
