Projekt CONAN2D (Hrvatska zaklada za znanost, 2020-2025)

Projekt CONAN2D (UIP-2019-04-3493) će istražiti karakteristike nanotranzistora temeljenih na novim 2D materijalima otkrivenima nakon grafena. Istraživačka grupa će razviti napredni računalni program za atomističke simulacije i predviđanje performansi ovih nanotranzistora. Razvijeni program će spariti dvije napredne metode: ab initio teoriju funkcionala gustoće (DFT) i kvantni transport temeljen na formalizmu Greenove funkcije izvan termodinamičke ravnoteže (NEGF). DFT daje točnu strukturu energijskih pojaseva materijala s atomističkom rezolucijom, dok NEGF inherentno uključuje kvantnomehaničke efekte koji su prisutni u ekstremno skaliranim tranzistorima. Simulator ćemo implementirati na hibridnoj CPU-GPU platformi s paraleliziranim izvršenjem programskog koda da bi se omogućile simulacije na računalnom grozdu i na sveučilišnom superračunalu. Razvijeni alat će biti korišten za istraživanje utjecaja geometrije, dimenzija, materijala u stogu upravljačke elektrode i kristalnih defekata na karakteristike tranzistora. Provest će se projektiranje, istražiti mogućnosti optimizacije performansi i analizirati varijabilnost karakteristika uzrokovanu defektima. Ishodi istraživanja će odgovoriti na pitanje jesu li odabrani materijali ostvarive i uvjerljive alternative klasičnom volumnom siliciju i drugim 2D materijalima za sljedeće generacije poluvodičke tranzistorske tehnologije.

  Projekt GRONGER (bilateralna suradnja Hrvatska-Njemačka, 2022-2023)

Bilateralni projekt s Leibniz Institute for High Performance Microelectronics (IHP), Frankfurt Oder, Njemačka.

Glavni cilj projekta GRONGER je temeljno razumijevanje čimbenika koji ograničavaju pokretljivost nosilaca u grafenu, što će omogućiti poboljšanje kvalitete proizvedenog grafena. Za postizanje ovih ciljeva projekt GRONGER povezuje jednog njemačkog (IHP) i jednog hrvatskog (UNIZG-FER) partnera u bilateralnu suradnju stručnjaka iz područja sinteze grafena, mikroelektroničke integracije te teorije i simulacije transporta elektrona. IHP će procesirati uzorke grafena i izvršiti mjerenja, dok će UNIZG-FER pružiti teorijsku analizu i smjernice za eksperimente korištenjem numeričkog modeliranja poluklasičnog transporta nosilaca naboja. Rezultati karakterizacije koristit će se za kalibraciju fizikalnog transportnog modela, a proizvodni uvjeti će se mijenjati prema smjernicama iz numeričkih simulacija. Kako ovaj projekt ima za cilj podići procesiranje grafena na novu razinu tehnološke zrelosti, razumijevanje ograničavajućih čimbenika smanjene pokretljivosti u grafenu moglo bi dovesti do novorazvijene metode sinteze grafena. Nova metoda bi se mogla integrirati u prototipnu Si BiCMOS proizvodnu liniju IHP-a i tako omogućiti nove funkcionalnosti za inovativne elektroničke ili fotoničke aplikacije kao što su grafenski modulatori.