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Susanna Reggiani

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"

Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01 ELETTRONICA

Curriculum vitae

Formazione: 1997 Laurea in Ingegneria Elettronica presso l'Università di Bologna. 2001 Titolo di Dottore di Ricerca in Ingegneria Elettronica ed Informatica presso l'Università di Bologna.

Posizione: 2001 Ricercatore universitario, 2011 Professore Associato presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna.

Pubblicazioni: oltre 200 articoli su diverse riviste di alta qualità e atti di congressi internazionali.

Insegnamenti: attualmente copre l'insegnamento di due corsi: “Solid State Sensors” per il Corso di Studi in Elettronica in lingua inglese della Laurea Specialistica e “Elettronica” per il Corso di Studi in Elettrica della Laurea Triennale presso la Facoltà di Ingegneria.

Comitati: è membro del Collegio dei Docenti del Dottorato in Tecnologie dell'Informazione.

Gestione di progetti attivi: dal 2017 è Responsabile Locale delle attività di ricerca dell’Università di Bologna nel progetto europeo “Wide band gap Innovative SiC for Advanced Power (WINSIC4AP)”.

È inoltre Principal Investigator di due progetti di ricerca internazionali:

• “TCAD to Circuit-Level Modeling of Charge Spreading in HV products” con Texas Instruments inc., Dallas, Texas;

• “TCAD model calibration and simulation of Diamond-Like Carbon layers for high power semiconductor devices” with ABB Switzerland Ltd.

Attività scientifica

L'attività scientifica di Susanna Reggiani ha riguardato la fisica, la modellistica e la caratterizzazione di dispositivi elettronici, con particolare enfasi sui modelli di trasporto nei semiconduttori. Ha contribuito allo sviluppo dei modelli fisici per la soluzione deterministica dell'equazione del trasporto di Boltzmann basata sullo sviluppo in armoniche sferiche. La loro introduzione nel solutore ha permesso di ottenere descrizioni accurate della mobilità dei portatori, della ionizzazione da impatto e dell'iniezione di elettroni caldi in ossido di gate.

Ha lavorato nel campo della computazione quantica dal 1999, studiando un sistema fisico a stato solido basato su due fili quantici accoppiati che può essere usato come bit quantico (“qubit”). Tale sistema può essere esteso alla realizzazione di una porta logica quantica a due qubit e a qualunque operazione logica a singolo qubit. L'universalità dell'insieme di porte logiche applicato a tale sistema fisico e la loro realizzabilità sono state dimostrate utilizzando analisi teoriche e simulazioni numeriche.

Recentemente ha contribuito alla misura della mobilità e dei coefficienti di ionizzazione da impatto in silicio alle alte temperature, estendendo l'intervallo di analisi fino a 700 K. In tale attività ha lavorato alla definizione di nuovi modelli fisici da inserire negli strumenti di simulazione numerica per l'analisi del trasporto di carica nei dispositivi. I modelli sviluppati sono attualmente disponibili nel pacchetto software commerciale della Synopsys.

Attualmente e' coinvolta nello studio di dispositivi a confinamento quantico, come nanofili di silicio (NW), nanotubi di carbonio (CNT) e nanostrisce di grafene (GNR), che rappresentano i migliori candidati per le future generazioni della nanoelettronica.

Dal 2007 si è occupata anche delle attività di modellistica, progettazione e analisi numerica di dispositive di potenza. Ha contribuito allo sviluppo di un nuovo modello di analisi del degrado dei dispositivi sottoposti a stress elettrico e alla caratterizzazione del degrado per elettroni caldi in dispositivi LDMOS di potenza con isolamento a trench superficiale, in collaborazione con Texas Instruments (Dallas, Texas). Il modello sviluppato è attualmente disponibile nel pacchetto software commerciale della Synopsys. Più recentemente è stata coinvolta in attività di ricerca sugli effetti di accoppiamento tra dispositivi di potenza e materiali plastici di impacchettamento. Lo studio proposto è focalizzato principalmente sul ruolo delle correnti di perdita nelle plastiche, dovute sia a contaminanti ionici che a carica libera iniettata dalle metallizzazioni dei chip. Il materiale plastico è stato inserito nel setup di simulazione per determinare le risposte di alcuni sensori di carica integrati in un chip di test.

Nel 2013 è stata inserita come staff nel progetto europeo “Energy-Efficient Converters using GaN Power Devices” (E2COGAN) e ha sviluppato un nuovo approccio basato sul TCAD per la simulazione numerica di HEMT realizzati in GaN su Silicio. In questo contest ha pubblicato alcuni risultati di analisi delle correnti di perdita dovute al regime di valanga. Nel 2013 è stata anche inserita come ricercatrice di staff nel progetto europeo “Technology CAD for III-V Semiconductor-based MOSFETs (III-V-MOS)" sullo sviluppo di modelli a base fisica per canali in InGaAs che tenessero conto degli effetti delle trappole di interfaccia e dello stress meccanico.

Attualmente è coinvolta nel progetto europeo “300mm Pilot Line for Smart Power and Power Discretes” (R3-POWERUP) come membro di staff, e si occupa dello sviluppo di approcci TCAD per la simulazione dell’iniezione di carica in ossdi sottili e di degrade per stress da elettroni caldi nella nuova tecnologia Smart Power. Inoltre è coinvolta nel progetto europeo “Wide band gap Innovative SiC for Advanced Power (WINSIC4AP)” come Responsabile locale su attività che riguardano lo sviluppo di modello a base fisica per le simulazioni TCAD di dispositivi di potenza basati su SiC.

Infine è il Principal Investigator di due progetti di ricerca internazionali:

• “TCAD to Circuit-Level Modeling of Charge Spreading in HV products” with Texas Instruments inc., Dallas, Texas, sulla stabilità di dispositivi di potenza integrati in condizioni di alti campi elettrici, alte temperature e diverse condizioni di umidità.

• “TCAD model calibration and simulation of Diamond-Like Carbon layers for high power semiconductor devices” with ABB Switzerland Ltd, sullo studio del ruolo dell’interfaccia tra silicio e DLC, la struttura elettronica del DLC, gli effetti di polarizzazione e conducibilità sulle prestazioni di diodi di grande area ad alta potenza.

I progetti attivi a cui ha partecipato in passato come coordinatore sono:

  • SRC 2007-VJ-1667 "New Ultra-Low Rsp Power MOSFET Designs and Modeling", durata: 36 mesi (2007-2010). Task Leader
  • ENIAC 120003 "Modeling and Design of Reliable, process variation-aware Nanoelectronic devices, circuits and systems" MODERN, durata: 36 mesi (2009-2012). Responsabile locale
  • SRC 2011-VJ-2161 "Physically-based HCS Degradation Model for TCAD Analysis of Power MOSFETs" durata: 36 mesi (2011-2014). Principal Investigator
  • SRC 2012-KJ-2257 "Modeling of Package Influences on High-Voltage Semiconductor FETs", durate: 36 mesi (2012-2015). Principal Investigator
  • Progetto di ricerca - Joint Agreement con Fairchild Semiconductor Corporation “Numerical analysis of HCS degradation in next generation LNDMOS FETs” durata: 12 mesi (2013). Principal Investigator

I progetti in cui e' stata coinvolta in passato come ricercatrice:

  • Rete di eccellenza europea “Silicon-based nanostructures and nanodevices for long term nanoelectronics applications (NANOSIL)" (EU Contract n.216171) di durata triennale (2008-2011).
  • Progetto europeo “Graphene-based Nanoelectronic Devices (GRAND)" (EU Contract n. 215752) di durata triennale (2008-2011).
  • Progetto di interesse nazionale (ex 40%) “Modellistica e simulazione di transistori in grafene per applicazioni logiche ad alte prestazioni e bassa dissipazione di potenza (GRANFET)" di durata biennale (2010-2012).
  • Rete di eccellenza europea “Beyond CMOS Nanodevices for Adding Functionalities to CMOS (NANOFUNCTION)" (EU Contract n. 257375) di durata triennale (2010-2013).
  • Progetto europeo “Steep sub-threshold slope switches for energy efficient electronics (STEEPER)" (EU Contract n. 257267) di durata triennale (2010-2013).
  • Progetto europeo “Technology CAD for III-V Semiconductor-based MOSFETs (III-V-MOS)" (EU Contract n. 619326 ) di durata triennale (2013-2016).
  • ENIAC JU Grant Agreement n. 324280 " Energy Efficient Converters using GaN Power Devices (E2COGAN)”, durata: 36 mesi (2013-2016).

Altre responsabilità scientifiche:

Attualmente è Editor dell’ IEEE Journal of the Electron Devices Society (impact factor 3.141).

E’ revisore di molte riviste internazionali:

  • IEEE Transactions on Electron Devices
  • IEEE Electron Device Letters
  • IEEE Transactions on Device and Materials Reliability
  • Electronics Letters
  • Solid State Electronics
  • Semiconductor Science and Technology
  • Japanese Journal of Applied Physics
  • Applied Physics Letters
  • Journal of Computational Electronics
  • Microelectronics Reliability
  • IET Power Electronics
  • International Journal of Numerical Modeling
  • Energies

E’ stata membro dei comitati scientifici delle seguenti conferenze:

  • IEEE International Workshop on Design and Test of Nano Devices, Circuits and Systems (NDCS)
  • International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD)
  • IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)

E’ attualmente membro dei comitati scientifici delle seguenti conferenze:

  • European Solid-State Device Conference (ESSDERC)
  • IEEE International Integrated Reliability Workshop (IIRW)
  • IEEE European Symposium on Reliability of Electron Devices, Failure Physics and Analysis (ESREF)

    Report sulle pubblicazioni

    Analisi svolta con www.scopus.com.

  • Numero totale di pubblicazioni su riviste e capitoli di libri: 86
  • Numero totale di pubblicazioni a conferenze internazionali: 114
  • Numero totale di citazioni: 2126
  • H-index: 24

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