Attività di ricerca
L'attività scientifica di EG ha riguardato diversi aspetti della
Microelettronica, tra cui la fisica, la modellistica e la
caratterizzazione di dispositivi post-CMOS e di memorie non
volatili ad intrappolamento di carica. Si è occupata dello studio
dei fenomeni di trasporto di carica nei semiconduttori e delle
problematiche numeriche ad esso correlate, con particolare
riferimento ai fenomeni quantistici in nanofili di silicio (NW),
nanotubi di carbonio (CNT) e nanostrisce di grafene (GNR), che
rappresentano potenziali candidati per le future genera-zioni di
dispositivi per la nanoelettronica. EG ha sviluppato nuovi
strumenti di simulazione in grado di mettere in conto non solo gli
effetti quantici le-gati al confinamento laterale delle cariche, ma
anche quelli che influenzano il trasporto nei dispositivi con
lunghezze di canale a dimensione deca-nanometrica, quali l'effetto
tunnel banda a banda e il trasporto quasi balistico, comunemente
trascurati dai simulatori semiclassici tradizionali. Ella ha
inoltre studiato approfondi-tamente il problema della variazione
delle proprietà elettroniche dei semiconduttori che si verifica
quando le dimensioni della sezione trasversa del dispositivo si
riducono a pochi nanometri e, segnatamente, gli effetti di
non-parabolicità della relazione di dispersione E(k) alle alte
energie e il loro effetto sulle prestazioni dei dispositivi.
Attualmente si occupa dello studio di dispositivi di nuova
concezione in grado di ridurre il consumo di po-tenza dei circuiti
integrati. Infatti la dissipazione di potenza è divenuta l'aspetto
più importante per l'elettroni-ca di oggi poiché pone un limite
alla massima frequenza di clock e, pertanto, alle prestazioni
ottenibili della singola unità di elaborazione. Da qui la necessità
di studiare approfonditamente nuove tipologie di dispositivi che
consentono di ottenere una transizione dallo stato OFF a quello ON
più rapida del limite di 60mV/decade ottenibili dai dispositivi
attuali, cosa che permetterebbe una riduzione della corrente di
perdita sotto soglia e, pertanto, della tensione di
alimentazione.
Partecipazione a Progetti di Ricerca
Ha partecipato a numerosi progetti europei:
- Progetto europeo ESPRIT IST-2000-30033 “An Integrated Design
Methodology for Enhanced Device Robustness” (DEMAND). - Rete di
eccellenza europea “Silicon-based Nanodevices (SINANO)” (EC
Contract n. 506844).
- Progetto europeo integrato “Pulling the limits of NANOCMOS
electronics (PULLNANO)” (EU Contract n. 026828).
- Rete di eccellenza europea “Silicon-based nanostructures and
nanodevices for long term nanoelec-tronics applications (NANOSIL)”
(EU Contract n. 216171).
- Progetto europeo “Graphene-based Nanoelectronic Devices (GRAND)”
(EU Contract n. 215752)
- Progetto ENIAC “MOdeling and DEsign of Reliable, process
variationaware Nanoelectronic devic-es, circuits and systems
(MODERN)” (ENIAC-120003).
- Progetto europeo “Steep subthreshold slope switches for energy
efficient electronics (STEEPER)” (EU Contract n. FP7-257267).
Attualmente è convolta nei seguenti progetti europei:
- Progetto europeo “Graphene-based Devices and Circuits for RF
Applications (GRADE)” (EU Con-tract n. FP7-317839).
- Progetto europeo “Technology CAD for III-V Semiconductor-based
MOSFETs (III-V-MOS)” (EU Contract n. FP7-619326).
- Progetto europeo “Energy Efficient Tunnel FET Switches and
Circuits (E2SWITCH)” (EU Contract n. FP7-619509).
E' stata Coordinatrice Nazionale del progetto di Ricerca
FIRB Futuro in Ricerca 2010 “Dispositivi e circuiti di nuova
concezione per un'elettronica a basso consumo” di durata triennale
che ha ricevuto un finanziamento di 576.800 €. L'obiettivo di
questo progetto era di studiare nuovi dispositivi che
consentano di ottenere una transizione dallo stato OFF allo stato
ON più rapida del limite classico di 60mV/dec, in modo da
permettere una riduzione della tensione di alimentazione al di
sotto-0.5V e il consumo di potenza in standby di un ordine di
grandezza.
Attività nell'ambito della comunità scientifica
internazionale
EG svolge attività di ricerca in collaborazione con laboratori e
industrie in tutto il mondo, tra cui EPFL di Losanna (Svizzera),
Forschungszentrum Jülich (Germania), CEA-LETI di Grenoble
(Francia), IBM Zurigo, ETHZ Zurigo (Svizzera), Institute of
Microelectronics (IME) di Singapore, Infineon Technologies AG, KTH
Royal Institute of Technology (Svezia), IHP - Innovations for High
Performance Microelectronics (Germa-nia), ST-Microelectronics
(Francia) e Texas Instruments (USA).
E. Gnani svolge anche il ruolo di revisore per varie riviste
internazionali:
- IEEE Transactions on Electron Devices
- IEEE Electron Device
Letters
- IEEE Transactions on Nanotechnology
- IEEE Journal of the Electron Devices Society
- Solid State
Electronics
- Journal of Applied Physics
- Applied Physics Letters
- Journal of Computational Electronics
- Journal of Nanoscience and Nanotechnology
- Physica-E
- International Journal for Computation and Mathematics in
Electrical and Electronic Engineering (COMPEL)
EG fa anche parte del Technical Program Committee (TPC) delle
Conferenze internazionali:
- European Solid-State Device Conference (ESSDERC)
- IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)
- Design, Automation and Test in Europe (DATE)
- Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon” (EUROSOI-ULIS)
E. Gnani è autrice o co-autrice di oltre 182 pubblicazioni su
riviste e atti di convegno internazionali e di numerosi contributi
invitati. La sua produzione scientifica si può riassumere con i
seguenti indici bibliometrici (banca dati Scopus):
- indice h: 23
- articoli in riviste negli ultimi 10 anni: 75
- numero totale citazioni: 1690
