Área 1. Dispositivos nanoelectrónicos (B. Iñiguez)
- 1. Desarrollo de modelos compactos para las nuevas estructuras de nanodispositivos, MOS, en especial nanoMOSFETs.
- 2. Desarrollo de técnicas de extracción de parámetros de los nuevos modelos compactos de nanodispositivos.
- 3. Implementación, validación y demostración de los nuevos modelos compactos de nanodispositivos en herramientas automáticas de diseño de circuitos (EDA).
Área 2. Dispositivos por electrónica orgánica y de gran área (OLAE) (L.F. Marsal, B. Iñiguez))
- 1. Desarrollo de tecnologías de dispositivos orgánicos (células solares y transistores de capa prima orgánicos)
- 2. Comprensión de las propiedades de los materiales orgánicos y de semiconductores amorfos y policristalinos por dispositivos OLAE en aplicaciones microelectrónicas.
- 3. Desarrollo de modelos para dispositivos OLAE.
- 4. Desarrollo de métodos de extracción de parámetros de dispositivos para dispositivos OLAE.
- 5. Implementación, validación y demostración de los nuevos modelos compactos de dispositivos OLAE en herramientas automáticas de diseño de circuitos (EDA).
Área 3. Tecnología y aplicaciones de materiales micro- y nano-porosos basados en silicio y alúmina (L. F. Marsal)
- 1. Desarrollo de una tecnología 2D-D de silicio nano y macroporos y alúmina nanoporosa outoordenada.
- 2. Desarrollo de micro y nanoestructuras fotónicas. Diseño y modelización.
- 3. Desarrollo de biosensores nanofotónicos.
- 4. Sustratos micro- y nano-estructurados para el crecimiento celular. Ingeniería de tejidos.
- 5. Nanomatrices y nanocápsulas por administración controlada de fármacos .
- 6. Nanoestructuración de las células fotovoltaicas orgánicas e híbridas.
Área 4. Sistemas electrónicos de alta frecuencia (D. Girbau, A. Lázaro)
- 1. Sistemas de sensato remoto de patologías orgánicas y funciones vitales humanas.
- 2. Redes de sensores por control logístico, basados en la tecnología RFID.
- 3. Desarrollo de circuitos y sistemas de microondas.
- 4. Desarrollo de sistema de Caracterización en oblia en bandas de microondas.
Objetivos
Objetivos de la investigación en Dispositivos nanoelectrónicos
Desarrollo de modelos compactos y técnicas de extracción de parámetros para las nuevas estructuras de nanodispositivos, fundamentalmente de tipos MOS y postCMOS por debajo de los 12 nm, especialmente Tunnel FET (TFET) y FETs con diferentes semiconductores 2D. De acuerdo con el roadmap IRDS, las tecnologías TFETs y los 2D semiconductor FET son muy prometedoras para longitudes de canales inferiores a 10 nm. Implementación de los modelos en herramientas CAD por su utilización en el diseño de circuitos. Se intentará conseguir un proyecto europeo Horizon Europe sobre dispositivos con semiconductores 2D.
Objetivos de la investigación en Dispositivos por electrónica orgánica y de gran área (OLAE)
Desarrollo de modelos para nuevas estructuras de TFTs, como Double-Gate OTFTs, OTFTs y AOS TFTs submicrónicos, Source-Gated OTFTs,...), y para efectos algunos efectos no considerados adecuadamente hasta ahora en los TFTs orgánicos y óxidos: envejecimiento, histéresis, estrés de voltaje y temperatura. Implementación de los modelos en herramientas CAD para su utilización en el diseño de circuitos A tal fin, se solicitará un proyecto en un Call de Horizon Europe sobre diseño de circuitos neuromórficos a partir de nuevos modelos de transistores OTFTs, y una MSCA Doctoral Network sobre modelado TCAD y compacto de nuevas estructuras OTFT e IGZO TFTs. Además, el grupo empezará la fabricación de OTFTs impresos.
Objetivos de la investigación en Tecnología y aplicaciones de materiales micro- y nano-porosos basados en silicio y alúmina
La investigación en los últimos años del grupo NePhoS ha permitido llevar la tecnología de fabricación de materiales nanoporosos a un nivel de madurez suficiente para proponer dispositivos basados en estos materiales. En estos momentos se tiene un gran control en las propiedades de los materiales: geometría, ordenación de los poros, efectos de interacción con la luz, propiedades ópticas, etc. y los esfuerzos se dedican a la definición de aplicaciones con impacto en la sociedad. Desde 2021 se lidera un proyecto COST 20126 NETPORE con la participación de más de 35 países y 250 investigadores. Durante los próximos 4 años se realizarán diferentes actividades (formación, movilidad, workshops, seminarios, etc.) y también tenemos previos realizar propuestas de proyectos en el marco Horizon Europe. Esta Acción tiene por objetivo general la aplicación de materiales nanoporosos en la salud, energía y medio ambiente y su transferencia y comercialización final. El objetivo general para los próximos años es conseguir dos proyectos europeos e incrementar la actividad de investigación y desarrollo en las siguientes actividades:
• Aplicaciones biotecnológicas de los materiales micro- y nano-estructurados.
- Desarrollo de biosensores nanofotónicos avanzados. La investigación del Grupo NePhoS se centrará en optimizarlos para alcanzar niveles mínimos de detección más bajos que los conseguidos en la actualidad. Métodos de funcionalización, diseño de nanoestructuras y procesado inteligente de las señales obtenidas.
- Sustratos micro- y nano-estructurados para el crecimiento celular. Materiales nano- y microestructurados influyen en la proliferación, crecimiento y migración de diferentes tipos de células. Los próximos objetivos consistirán en el estudio para el aprovechamiento de las propiedades demostradas al crecimiento de tejidos de utilidad.
- Nanomatrices y nanocápsulas por administración controlada de fármacos. La estructura nanoporosa es una plataforma ideal para la carga de fármacos y su liberación sostenida. Se estudiarán métodos
de control de liberación basados en la geometría de los poros, o bien puertas moleculares y sistemas inteligentes de liberación.
• Conversión y Almacenamiento de Energía Fotovoltaica.
La generación de energía a partir de la luz es una de las líneas de investigación del grupo NePhoS. La fabricación de células solares orgánicas e híbridas eficientes con eficiencia superior al 20% y estables con el tiempo es un importante objetivo del grupo. Nuevos materiales orgánicos y nanoporosos pueden contribuir a la mejora de estas características a través de dos objetivos principales:
- Nanoestructuración de las células fotovoltaicas orgánicas e híbridas. El objetivo será el mejorar su colección de fotones, el transporte de los portadores a los electrodos correspondientes y la eficiencia en la recolección. Estudio de los dispositivos bajo condiciones de iluminación interior (indoor) para aplicaciones IoT.
- Estudio y modelización del tiempo de vida útil de las células solares orgánicas nanoestructuradas. Actualmente existen esfuerzos conjuntos de muchos grupos a nivel europeo para alcanzar la estabilidad necesaria para la comercialización.
Objetivos de la investigación en Sistemas Electrónicos de Alta Frecuencia
La línea de sistemas electrónicos de alta frecuencia está dedicada a la investigación y desarrollo de dispositivos, circuitos y sistemas en el rango de microondas y banda milimétricas. Las tres aplicaciones objetivo de esta línea de investigación son las biomédicas, sistemas RFID y los sistemas de comunicación. Dentro de este marco, las diferentes actividades, específicas a una aplicación en algunos casos y transversales en otros, en las que se subdividen las tareas que se llevan a cabo actualmente y en los próximos años son las siguientes:
- 1 Redes de sensores y IoT:
- Sensores basados en tecnología Near Field Communication (NFC).
- Redes de sensores con tecnología Zigbee, Bluetooth, LoRAN aplicadas a la comunicación vía radio de datos procedentes de sistemas biomédicos de sensato remoto, de redes de sensores por diferentes aplicaciones (ingeniería civil, automoción, sector logístico, sector alimentario, etc) y la su integración en base de datos IoT.
- Integración de sensores (humedad, temperatura, pH, biomédicos, etc) en etiquetas pasivas y semipasivas RFID para aplicaciones .
- Estudio de técnicas de harvesting para cargar baterías a partir de energía del entorno (RF, vibraciones, térmica).
- Desarrollo de comunicaciones por backscatering utilizando Software Defined Radio (SDR).
- 2 Desarrollo de circuitos y sistemas de microondas:
- Diseño de antenas para lectores por RFID y aplicaciones móviles.
- Desarrollo de aplicaciones RADARS en banda milimétrica (de 24 GHz, 60 GHz y 77 GHz) para automoción y aplicaciones Smart IOT (detección de gestos, presencia, MMID).
- Modelos de dispositivos de microondas (transistores, diodos, dispositivos MEMS).
