Unità di Roma

Dalla sintesi dei materiali alla fabbricazione dei dispositivi, fino allo sviluppo e alla caratterizzazione di sistemi su piccola scala

L’Unità di Roma del CNR-IMM opera con competenze multidisciplinari che coprono l’intero ciclo di ricerca e sviluppo: dalla progettazione e fabbricazione alla caratterizzazione e integrazione di dispositivi e sistemi avanzati.

Le attività di ricerca riguardano un ampio spettro di tecnologie e applicazioni. Tra queste, lo sviluppo di sensori innovativi, anche su supporti flessibili, per i settori agrifood, ambientale e biomedicale; la realizzazione di biointerfacce nanostrutturate per tecniche avanzate di imaging label-free e monitoraggio cellulare; lo studio di materiali emergenti, come i materiali a cambiamento di fase (PCM) e i materiali bidimensionali della famiglia dei TMD, per applicazioni nel calcolo neuromorfico e nelle memorie di nuova generazione.

L’Unità è inoltre impegnata nello sviluppo di dispositivi e componenti per il controllo, la manipolazione e la gestione della radiazione elettromagnetica su un ampio intervallo di frequenze, dalle microonde al visibile, passando per il terahertz (THz) e l’infrarosso (IR). Le attività si basano sull’impiego di metamateriali, metasuperfici, guide d’onda, materiali nanostrutturati e altre piattaforme avanzate per la fotonica e l’elettronica del futuro.

L’Unità di Roma,attraverso una consolidata rete di collaborazioni con università, centri di ricerca e partner industriali nazionali e internazionali, favorisce il trasferimento tecnologico e lo sviluppo di soluzioni innovative ad alto impatto applicativo.

Macro-linee di ricerca

Le attività di ricerca della sede si articolano in linee integrate, in coerenza con le aree strategiche dell’IMM, coprendo l’intero ciclo di sviluppo: dalla progettazione dei materiali fino alla realizzazione e validazione di dispositivi e sistemi avanzati.

Materiali avanzati ed elettronica flessibile
Sviluppo di dispositivi micro e nano basati su materiali innovativi, inclusi materiali organici, nanostrutturati e bidimensionali. Le attività comprendono elettronica flessibile, dispositivi RF e sensori integrati, con applicazioni in ambito industriale, biomedicale e ambientale.

Sensori e dispositivi optoelettronici e fotonici
Progettazione, fabbricazione e caratterizzazione di sensori chimici e fisici, MEMS/MOEMS, dispositivi piezoelettrici e micro-acustici. Sviluppo di sistemi intelligenti per il monitoraggio ambientale e della salute, inclusi rivelatori infrarossi e dispositivi basati su tecnologie fotoniche e plasmoniche avanzate.

Metamateriali e controllo delle onde elettromagnetiche
Studio e realizzazione di metasuperfici, metalenti e dispositivi innovativi per la manipolazione della radiazione elettromagnetica, dalle microonde fino alle frequenze ottiche. Le attività includono anche la caratterizzazione elettromagnetica dei materiali e lo sviluppo di tecnologie in banda THz.

Nanoelettronica e calcolo neuromorfico
Ricerca su materiali e dispositivi per l’elettronica di nuova generazione, tra cui phase change materials (PCM), memristori e architetture CMOS organiche. L’obiettivo è lo sviluppo di sistemi per il calcolo neuromorfico e per paradigmi computazionali non convenzionali.

Modellazione e simulazione avanzata
Sviluppo di modelli teorici e strumenti numerici per la simulazione di dispositivi e sistemi elettronici, fotonici, elettromagnetici e quantistici. Queste attività supportano sia la progettazione sia l’interpretazione dei dati sperimentali, contribuendo all’ottimizzazione delle prestazioni.

Strumentazione e infrastrutture

La sede secondaria di Roma dispone di infrastrutture avanzate che supportano tutte le fasi di ricerca e sviluppo, dalla fabbricazione alla caratterizzazione:

Litografia ottica e laser: tecnologie per la micro- e nanofabbricazione (DLW, mask aligner, litografia a fascio elettronico).
Processi di crescita e deposizione: sistemi per la realizzazione di materiali e dispositivi (PECVD, sputtering, evaporazione a fascio elettronico, stampa 3D e tecniche additive).
Caratterizzazione elettrica: strumentazione per l’analisi delle proprietà elettriche e ad alta frequenza (probe station, vector network analyzer).
Caratterizzazione strutturale e morfologica: tecniche avanzate per l’analisi dei materiali su scala micro e nanometrica (EDX, XRD, AFM, SEM-FEG, STEM).
Sistemi spettroscopici: piattaforme per l’analisi ottica e vibrazionale (Raman, UV-Vis-NIR, FTIR, tecniche in banda THz).

Grazie alle infrastrutture tecnologiche presenti presso la sede, tutte le fasi della ricerca possono essere svolte internamente, dalla fabbricazione alla caratterizzazione dei dispositivi. Le capacità operative del laboratorio sono state ulteriormente potenziate attraverso l’infrastruttura aperta NanoMicroFab e il successivo programma di ampliamento e integrazione NanoMicroFab@Stesy.