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Tesi etd-09062017-153043


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BRONTE, FEDERICO
URN
etd-09062017-153043
Title
Dispositivi elettronici con stampa a getto d'inchiostro di materiali 2D
Struttura
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA ELETTRONICA
Commissione
relatore Prof. Fiori, Gianluca
Parole chiave
  • molybdenum disulfide
  • 2D materials
  • inkjet
  • graphene
Data inizio appello
03/10/2017;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
03/10/2020
Riassunto analitico
Con l&#39;avanzamento della tecnologia è sempre più forte la necessità di diminuire<br>le dimensioni dei dispositivi elettronici e con essi quelle dei loro principali<br>componenti, i transistor. La legge di Moore prospetta un aumento esponenziale<br>del numero di transistor per circuito integrato nel corso degli anni,<br>ma è ostacolata dal raggiungimento dei limiti fisici di integrazione, per cui<br>si stanno cercando delle soluzioni per il raggiungimento dei prossimi nodi<br>tecnologici.<br>I materiali 2D presentano un&#39;opportunità per nuovi concetti di dispositivo,<br>offrono una lista di proprietà elettriche molto interessanti, possono avere un<br>comportamento metallico, semimetallico, isolante, semiconduttore e fotosensibile,<br>ma soprattutto possono essere resistenti, flessibili e poco ingombranti.<br>L&#39;obiettivo di questo progetto di tesi è stato la realizzazione e caratterizzazione<br>di dispositivi elettronici tramite stampa a getto d&#39;inchiostro di materiali<br>bidimensionali. Tradizionalmente i processi di fabbricazione di dispositivi<br>basati su materiali 2D richiedono attrezzature molto costose e offrono pochi<br>gradi di libertà in fase di progettazione. In questo lavoro è stata esplorata la<br>tecnologia della stampa a getto d&#39;inchiostro, che offre la possibilità di ottenere<br>dispositivi elettronici di vario tipo con un processo poco costoso e molto<br>flessibile. Per mezzo della stampante Fujifilm Dimatix DMP-2850 sono stati<br>ottenuti e caratterizzati strain gauge flessibili in grafene su carta, che presentano<br>gauge factor maggiori di 100 per valori bassi di strain applicato, oltre a<br>una buona affidabilità nel tempo. È stato investigato il comportamento elettrico<br>di linee di grafene stampate su silicio e il loro comportamento in vuoto e<br>in temperatura. Successivamente sono state caratterizzate con l&#39;ausilio di un<br>caratteristigrafo Keithley 4200-SCS Semiconductor Characterization System<br>e di un impedenzimetro HP 4284A Precision LCR Meter varie tipologie di<br>eterostrutture stampate su vetro che hanno portato alla realizzazione di dispositivi<br>di diversa natura, quali capacità e diodi. Particolare attenzione è<br>stata data all&#39;analisi del comportamento in aria e in vuoto, nonché agli effetti<br>del trattamento termico di annealing.<br>L&#39;obiettivo principale è stato quello di progettare i principali componenti<br>di base per l&#39;elettronica, al fine di aprire il campo a una futura diffusione<br>dell&#39;elettronica flessibile e a basso costo basata sui materiali 2D.
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