Giovanni Pennelli's Home Page

Il microscopio elettronico a scansione Field Emission Gun JEOL6500F, a cui e' stato applicato il Pattern Generator a 18 bit per litografia elettronica ad alta risoluzione, sviluppato presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Universita' di Pisa.

Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione: Elettronica, Informatica e Telecomunicazioni.

Indirizzo: Via Caruso, 56122, PISA

Tel: +39 050 2217699 Fax: +39 050 2217522

e-mail: g.pennelli@iet.unipi.it

Giovanni Pennelli, Ph.D. (dottorato) nel 1997, era ricercatore presso il Dipartimento di Elettronica dell'Universita' di Glasgow (UK). Si occupava di crescita epitassiale per mezzo di fasci molecolari (Molecular Beam Epitaxy) di semiconduttori composti, GaAs/GaAlAs e soprattutto InGaAs/InAlAs. In particolare ha investigato le proprieta' della tecnica delta-doping caratterizzando numerosi substrati da lui cresciuti; per la caratterizzazione ha usufruito della tecnica Shubnikof-De Haas, usando le facility low temperatures (fino a 0.1K) high magnetic field (fino a 13 Tesla) del dipartimento di Fisica dell'Universita' di Glasgow. Presso l'Universita' di Glasgow ha svolto attivita' didattica (in lingua inglese) curando esercitazioni in alcuni corsi di elettronica di base.

Dal settembre del 2000 e' ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Universita' di Pisa. Ha svolto attivita' didattica organizzando per diversi anni le esercitazioni dei corsi di Dispositivi Elettronici e di Elettronica Analogica, del corso di laurea in Ingegneria Elettronica. Attualmente e' titolare del corso di Sistemi Elettronici di Controllo (corso di laurea in Ingegneria Elettronica) e del corso di Servizi Elettronici (corso di laurea in Ingegneria Gestionale).

Per quanto riguarda l'attivita' di ricerca, ha lavorato per la messa a punto di un laboratorio di nanotecnologie e nanofabbricazione con l'intento di realizzare e caratterizzare dispositivi elettronici innovativi, con dimensioni nel range delle diecine di nanometri. In modo particolare ha sviluppato, anche assegnando e seguendo numerose tesi di laurea sull'argomento, l'hardware ed il software di un pattern generator ad altissima precisione (18 bit effettivi). Il pattern generator e' applicato ad un microscopio elettronico (SEM) JEOL6500F per la litografia elettronica ad alta risoluzione, ed e' capace di definire geometrie e strutture con dimensioni inferiori ai 10 nm.

Nel laboratorio, insieme alla litografia ad alta risoluzione, sono stati messi a punto diversi processi di fabbricazione per la realizzazione di nanodispositivi innovativi, completi di contatti e gates per la caratterizzazione elettrica: e' stato predisposto un banco di misura con un femtoamperometro ed altri strumenti, con possibilita' di caratterizzazione in temperatura fino ad 1 K. Nanofili di silicio di 20 nm, e lunghi piu' di 6 um, vengono correntemente fabbricati e caratterizzati per studiare le peculiarita' della conduzione elettrica in ridotte dimensionalita'. Sono stati realizzati transistori a singolo elettrone, costituiti da un'isola di silicio collegata ai contatti tramite barriere tunnel di pochi nanometri di spessore.

Recentemente il laboratorio ha acquisito un microscopio a forza atomica (AFM) per imaging con risoluzione sub-nanometrica. Attualmente Giovanni Pennelli e' impegnato nello sviluppo di un sistema di controllo che permetta l'utilizzo di questo strumento per la fabbricazione di nanostrutture con risoluzione semi-atomica.

Inoltre sta mettendo a punto alcune simulazioni con il metodo Monte Carlo riguardanti la conduzione per hopping in materiale disordinato.

ATTIVITA' DI RICERCA

Nanoelettronica, nanotecnologie e nanodispositivi

Litografia a fascio elettronico e nanofabbricazione

Pattern Generator for e-beam lithography

Simulazioni di conduzione Monte Carlo in semiconduttori disordinati

ATTIVITA' DIDATTICA

Dispositivi Elettronici: materiale didattico

Dispositivi e Tecnologie: soluzioni compiti di esame

Elettronica Generale (CDL Ing. Elettrica): materiale didattico

elettronica II: soluzioni compiti di esame (fino al 2005)

elettronica analogica: SPICE e materiale didattico

Il sistema di litografia e-beam ad altissima risoluzione: il microscopio ed il pattern generator 18 bit ad altissima precisione, sviluppato da Giovanni Pennelli e collaboratori.

Banco di misura con femtoamperometro e criostato per la caratterizzazione elettrica in temperatura fino a 1 K