Instituto de Micro y Nanoelectrónica (IMNE)

Colegio de Ciencias e Ingenierías
Acerca de nosotros

En este instituto se realiza investigación en relación con la física del estado sólido para el desarrollo de tecnologías Nanoelectrónica (dispositivos). Los dispositivos nanoelectrónicos tienen como fin el desarrollo de sistemas microelectrónicas (circuitos integrados) para aplicaciones de lógica (microprocesadores), de memoria (RAM, DRAM, ReRAM), de sistemas de telecomunicaciones, de detectores y sensores; y de celdas fotovoltaicas. También se realiza aplicaciones en relación a la programación de circuitos integrados (FPGA) y diseño de ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) para electrónica analógica.

      Programas de Posgrado Relacionados
      Intereses de investigación

      a. Básica
      Esta parte está relacionada la física de los dispositivos nanométricos. En la investigación básica intervienen la física del estado sólido en 3 áreas específicas: la física cuántica, física estadística y el electromagnetismo. Aquí también se incluye el modelaje de los sistemas físicos.

      b. Aplicada
      Esta investigación está relacionada con el aspecto de medición y extracción de parámetros para formar modelos compactos que se usan para predecir el comportamiento de los dispositivos de electrones o fotones. Aquí se puede obtener un dispositivo bien definido a partir de estos resultados.

      c. Desarrollo Experimental
      En esta parte se usará los resultados de la investigación aplicada para diseñar sistemas microelectrónicos como por ejemplo un circuito integrado. Esta parte se enfoca más en el aspecto de desarrollo del sistema o del producto final.

      Equipo
      Misión

      En Ecuador sufrimos de una falta importante de recursos en desarrollo de hardware. Esto causa un retraso importante en varias áreas de la industria, las telecomunicaciones, la educación, etc. La idea de este instituto es investigar las tecnologías desde el punto de vista de la física fundamental y promoverlas para lograr que el Ecuador ingrese en el mercado mundial de la micro y nanoelectrónica. El IMNE formará profesionales de alta calidad y gran desempeño en el campo de la investigación de vanguardia. El nivel de producción de conocimiento será evidenciado en publicaciones de alto impacto internacional y patentes internacionales. Por último, este instituto será el primero en el Ecuador en esta área tan importante del desarrollo y contará con importantes convenios internacionales. Ayudar al desempeño de doctorado de tipo PhD en colaboración con país extranjero. Ofrecer de posición de investigador para estudiantes de posgrado (Master y PhD.)

      Visión

      Promover la formación en las nanotecnologías de profesionales ecuatorianas y ecuatorianos, introducir nuevas disciplinas científicas y tecnológica relacionada a la física aplicada para desarrollar una nueva economía alrededor de la Micro y Nanoelectrónica en Ecuador. Vincular Ecuador con países al nivel internacional a través de proyectos sobre la micro y Nanoelectrónica con el fin de crear consorcio de transferencia de tecnología.

      Descripción

      Los ejes de investigaciones enfocan en Nanotecnologías y más específicamente les podemos detallar debajo:

      a. Área 1. Física del estado sólido:

      • Física de los semiconductores y materiales relacionados.
      • Física de los dispositivos de electrones y fotones.

      b. Área 2. Técnica de medición y extracción

      • Técnicas de medición y de extracción de parámetros para dispositivos nanoelectrónicos en relación con:
        1. La fiabilidad.
        2. El transporte de electrones y huecos en los sólidos.
        3. La variabilidad de parámetros físicos y eléctricos en el proceso de fabricación.
      • Técnicas de evaluación de test de sistemas microelectrónicos
      • Medición en ambiente criogénico y alta temperatura (hasta 600K)

      c. Área 3: Modelaje de sistemas complejos

      • Modelaje de celdas ReRAM
      • Modelaje del transporte en dispositivos CMOS de tipo SOI, TFET y FinFET
      • Modelaje de la variabilidad debido al proceso de fabricación
      • Modelaje del efectos de defectos al nivel de material hasta el nivel de sistema

      d. Área 4: Diseño y programación de circuitos integrados

      • Diseño de circuitos analógicos (de tipo ASIC)
      • Programación de circuitos integrados (de tipo FPGA)
      • Diseño de chip

      Personal

      Director

      • Lionel Trojman
      • Director
      • Instituto de Micro y Nanoelectrónica (IMNE)
      • Universidad San Francisco de Quito, Campus Cumbayá.
      • Casilla Postal: 17-1200-841 Quito, Ecuador.
      • Teléfonos: 0983508122
      • Correo electrónico:ltrojman@usfq.edu.ec

      Personal Administrativo:

      Nombre Contacto
      Luis-Miguel Prócel
      Director de laboratorio
      lprocel@usfq.edu.ec
      José Bustamante
      Colaboradore
      jabustamante@usfq.edu.ec

      Investigación

      • Estudio de sistema inteligente de reconocimiento visual usando FPGA
      • Proyecto multidisciplinario en materiales funcionales nanoestructurados: fabricación de películas delgadas y multicapas de alta calidad de óxidos, metales y dieléctricos, y estudio de sus propiedades físicas.
      • Segunda Etapa en la Investigación en Física de Partículas con el Experimento CMS del LHC del CERN - Run 2 a 13 TeV.
      • Solid State Nanopore Fabrication via Dielectric Breakdown.
      • Diseño de circuito integrados usando CAD para implementación industrial.
      • Investigación en Física de Partículas con el Experimento CMS del LHC del CERN - Run 2 a 13 TeV.
      • Estudio y diseño de dispositivos nanoelectronicos para la electronica de potencia.
      • Estudio del campo electrico enlos cuerpos de los FDSOI de 8nm usando un TCAD y datos experimental.
      • Modelaje universal de celdas RERAM.
      • Estudio de los Channel Hot Carrier.
      • Estudio física de dispositivos nanometricos.
      • Proyecto Desempeño AC de dispositivos CMOS avanzados.

      Publicaciones

      1. J. S. Romero, D. Verdier, L. M. Prócel and L. Trojman, Implementation and Optimization of the Algorithm of Automatic Color Enhancement in Digital Images, ROPEC, 2017, Ixtapa, Mexico (accepted).
      2. E. Garzon, F. Chávez, D. Jaramillo, L. Sánchez, S. Lara, C. Macías, L.-M. Procel, E. Sicard and L. Trojman, “Microprocessor Design with a Direct Bluetooth Connection in 45nm Technology Using Microwind”, IEEE Transaction on Latin America, Septembre 2017 (En révision).
      3. D. Benalcazar, E. Garzón and L. Trojman, “Capacitance Extraction of 34-nm Channel Length MOSFET for Parasitic Assessment Using the RFCV Technique” IEEE Transaction on Latin America, Septembre 2017 (En révision).
      4. . S. Torres, T. Reytier and L. Trojman, “A comparative Study of DFT Methods to Semiconductor Materials”, IEEE Transaction on Latin America, Juin 2017 (En révision).
      5. J. Romero, D. Verdier, R. Pazmiño, L.-M. Procel et L. Trojman, “Implementing Optical Flow in Digital Images”, IEEE Sensor Journal, Octobre 2017 (En revision).
      6. L. Trojman, D. R. Benalcazar, G. Jobard and L. M. Prócel, “Mobility Extraction for 24-nm-channel Length n-MOS Using the RFCV Technique: Effect of the Fabrication Process”, ROPEC, 2017, Ixtapa, Mexico (accepted).
      7. S. Guitarra, L. Trojman, and L. Raymond, “Model for Resistive Switching in bipolar Hf-based Memories”, IUPAP International Conference on Women in Physics (ICWP), Birmingham, UK, 2017.
      8. E. Acurio, F. Crupi, P. Magnone, L. Trojman, F. Iucolano, “Impact of AlN layer sandwiched between the GaN and the Al2O3 layers on the performance and reliability of recessed AlGaN/GaN MOS-HEMTs”, Microelectronic Engineering Vol. 178, 25 June 2017, Pages 42-47.
      9. E. Acurio, F. Crupi, P. Magnone, L. Trojman, G. Meneghesso, F. Iucolano, “On recoverable behavior of PBTI in AlGaN/GaN MOS-HEMT”, Solid-State Electronics, Vol. 132, 1 June 2017, Pages 49-56.
      10. L. Trojman, S. Guitarra, L. M. Prócel , L. Raymond, Study of the scaling and the temperature for RERAM cells using the QPC model, IEEE Transaction on Latin America, Vol. 14, N. 12, Dec. 2016, pp. 4693 – 4698
      11. 11. L. M. Prócel, F. Crupi, L. Trojman, J. Franco, B. Kaczer, “A Defect-Centric Analysis of the Temperature Dependence of the Channel Hot Carrier Degradation in nMOSFETs”, IEEE, Transactions on Device and Materials Reliability, Vol. 16, n. 1, pp. 98 - 100 March 2016
      12. E. Garzón, F. Sanchez, L.-M. Prócel and L. Trojman, “Remote control of VNA and parameter analyzer for RFCV measurements using Python”, ANDESCON, 2016 IEEE, Arequipa, Peru 2016.
      13. L. Trojman, J. S. Acosta, M. Ortega, L.-M. Prócel, “Statistical study of SiON short MOSFET under Channel Hot Carrier stress”, ANDESCON, 2016 IEEE, Arequipa, Peru 2016.
      14. L.M. Prócel, L. Trojman and F. Crupi, “Temperature study of defect generation, under channel hot carrier stress for 35-nm gate length MOSFETs using the Defect-Centric perspective”, ANDESCON, 2016 IEEE, Arequipa Peru 2016.
      15. J. Franco; B. Kaczer, S. Mukhopadhyay, P. Duhan, P. Weckx, Ph. J. Roussel, T. Chiarella, L. -Å Ragnarsson, L. Trojman, N. Horiguchi, A. Spessot, D. Linten, A. Mocuta, “Statistical model of the NBTI-induced threshold voltage, subthreshold swing, and transconductance degradations in advanced p-FinFETs , 2016 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 15.3.1 - 15.3.4, CA (USA), 2016.
      16. L. Trojman, Study of Mobility for HfO2 dielectric FDSOI-UTTB pMOS under substrate biases, IEEE Transaction on Latin America, Vol. 14, N. 10, Oct. 2016, pp. 4235 – 4240
      17. E. Acurio, F. Crupi, P. Magnone, L. Trojman, F. Iucolano, “Impact of AlN layer sandwiched between the GaN and the Al2O3 layers on the performance and reliability of recessed AlGaN/GaN MOS-HEMTs”, 20th conference on Insulator Semiconductor Film On Semiconductor (INFOS), Udine (Italy) 2015.
      18. L.M. Prócel, F. Crupi, J. Franco, L. Trojman, B. Kaczer, N. Wils, H. Tuinhout, “A Defect-Centric Perspective on Channel Hot Carrier Variability in nMOSFETs”, 19th conference on Insulator Semiconductor Film On Semiconductor (INFOS), Udine (Italy) 2015.
      19. L.M. Prócel, F. Crupi, J. Franco, L. Trojman, B. Kaczer, N. Wils, H. Tuinhout, “A Defect-Centric Perspective on Channel Hot Carrier Variability in nMOSFETs”, Microelectronic Engineering, 2015
      20. B. Kaczer, J. Franco, M. Cho, T. Grasser, Ph. J. Roussel, S. Tyaginov, M. Bina, Y. Wimmer, L. M. Prócel, L. Trojman, F. Crupi, G. Pitner, V. Putcha, P. Weckx, E. Bury, Z. Ji, A. De Keersgieter, T. Chiarella, N. Horiguchi, G. Groeseneken, A. Thean, “Origins and Implications of Increased Channel Hot Carrier Variability in nFinFETs”, International Reliability Physic Symposium,CA, USA (IRPS) 2015.
      21. L.Trojman, L.-A Rgnarsson and N. Collaert, “Mobility improvement study for 8Å-EOT HfO2 UTBB-FD-SOI-MOSFET based on the direct extraction of the back channel mobility”, IEEE, Transaction on Electron Device, nov. 2014.
      22. S. Guitarra, L. Trojman, “Modelo físico para entender el comportamiento de las memorias de acceso aleatorio resistivas ReRAM”, Congreso de la Sociedad Ecuatoriana de Física, Quito, Ecuador, 2014.
      23. L.M. Procel, F. Crupi,J. Franco, L. Trojman and B. Kaczer, “Defect-Centric Distribution of Channel Hot Carrier Degradation in Nano-MOSFETs”, IEEE Electron Device Letter, nov 2014
      24. F. Oviedo, L. Trojman, T. Kauerauf, E. Bonifaz, “Thermal –electrical Finite element analysis of Nanometric copper vias under high fluence stress”, Avances en Ciencias e Ingenierías, Diciembre 2013.
      25. J. Fraga, L. M. Procel, L. Trojman, J. Torres, “A DFT Study of the components of Hf/HfO2/TiN three layer stack”, Avances en Ciencias e Ingenierías, Vol.5, n. 2, diciembre 2013.
      26. L. M. Procel, J. Moreno, F. Crupi, L. Trojman, “Mobility extraction in ultra-thin body buried oxide and fully depleted SOI MOSFET”, Avances en Ciencias e Ingenierías, Vol. 5, n. 1, Junio 2013.
      27. L.M. Procel, L. Trojman, J. Moreno, F. Crupi, V. Maccaronio, R. Degraeve, L. Goux, E. Simoen, “Experimental evidence of the quantum point contact theory in the conduction mechanism of bipolar HfO2-based resistive random access memories”, Journal of Applied Physics, Vol. 114, n. 7, 2013.
      28. V. Maccaronio, F. Crupi, L.M. Prócel, L. Goux, E. Simoen, L. Trojman, E. Miranda, DC and low-frequency noise behavior of the conductive filament in bipolar HfO2-based resistive Random Access Memory”, Microelectronic Engineering, Volume 107, July 2013, Pages 1–5.
      29. J. Artieda, L. Trojman, F. Crupi, L.-A. Ragnarsson, “Caracterización eléctrica de nano-MOSFET’s en tecnología SOI”, Avances en Ciencias e Ingenierías, Vol. 4, n. 2 diciembre 2012.
      30. J. Bustamante, L. Trojman, “Ultra-Thin Depleted Silicon on Insulator MOSFET: S simulation based on COMSOL Multiphysics”, Avances en Ciencias e Ingenierías, Vol. 4, n. 1, Julio 2012.
      31. L. Trojman, L. Pantisano, L.-A. Ragnarsson “High-Field Transport Investigation for 25-nm MOSFETs with 0.64-nm EOT: Intrinsic Performance and Parasitic Effects”, IEEE. Transaction on electron devices, Vol. 59, n. 7, Julio 2012
      32. L.-Å. Ragnarsson, J. Mitard, T. Kauerauf, A. De Keersgieter, T. Schram, E. Röhr, N. Collaert, M. Jurczak, S.-H. Hong, J. Tseng, W.-E. Wang, L. Trojman, K.K. Bourdelle, B.-Y. Nguyen, P. Absil and T. Y. Hoffmann,”On the Origin of Mobility Reduction in Bulk-Si, UTBOX-FDSOI and SiGe Devices with Ultrathin-EOT dielectric”, Symposium on Very-Large-Scale-Integration-Technology System and Application (VLSI-TSA), Tai-Peh, Taiwan, April 2011.
      33. L.-Å. Ragnarsson, J. Mitard, S.-H. Hong, S. Takeoka, J. Tseng, W. Wang, S. Yamaguchi, L. Trojman, T. Kauerauf, A. De Keersgieter, T. Schram, E. Röhr, N. Collaert, M. Jurczak, K. K. Bourdelle, B.-Y. Nguyen, P. Absil and T. Y. Hoffmann, “On the Origin of Mobility Reduction in Ultrathin EOT HK/MG CMOS devices: Impact from Gate-Stack and Device Architecture”, International Workshops on Dielectric Thin Film for Future Electron Device (IWDTF), Tokyo, Japan, January 2011.
      34. L. Trojman, et al., “Experimental Investigation of the Electronic Transport for Nanometric High-k/MG MOSFET and Performances”, 1ST International Nanotechnology congress, Ecuador June 2010.
      35. L. Trojman, J. Bustamante, L. Pantisano and S. Navarro, “EOT Sub-nanométrico y degradación de la movilidad: ¿Hacia una Limitación Física de las Técnicas de Fabricación Modernas?”, Avances, Sección Ciencias e Ingenierías, Vol.2, n.2, Junio 2010.

      Alianzas

      INP Toulouse-N7
      País: France
      Tipo de colaboración: Investigación y docencia


      UNICAL
      País: Italia
      Tipo de colaboración: Investigación y docencia


      Imec
      País: Bélgica
      Tipo de colaboración: Investigación


      CERN
      País: Suiza
      Tipo de colaboración: Investigación y desarrollo


      IN2MP
      País: France
      Tipo de colaboración: Investigación

      Eventos

      Workshop de diseño de circuito integrados digital con TCAD Synopsys
      Fecha: Abril

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      Contacto