Centro Materiali e Microsistemi Quota del Direttore (anno 2012) Massimo Gentili Giugno 2013

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1 Centro Materiali e Microsistemi Quota del Direttore (anno 2012) Massimo Gentili Giugno 2013

2 Unità di ricerca del Centro Materiali e Microsistemi oggetto della valutazione: Cluster Materiali e Interfacce bio Sint LISC MinaLab PAM Cluster Dispositivi e Microsistemi APP Bio MEMS MEMS MTLab SOI SRS Cluster Sistemi Integrati REET 3DOM Premessa del Direttore La presa di servizio del Direttore del Centro Materiali e Sistemi, Dott. Massimo Gentili, e avvenuta nel mese di Marzo 2012 in forma part time, con trasformazione a tempo pieno a partire dal Giugno La valutazione della prestazione delle UdR per l anno 2012 deve essere quindi inquadrata nell oggettivo contesto di una progressiva presa di consapevolezza da parte della Direzione delle attività del Centro nel suo insieme e di quelle tecnico scientifiche specifiche delle singole UdR che lo compongono. Al fine di tenere conto di questa oggettività, il Direttore di concerto con il servizio Risorse Umane di FBK, ha deciso di effettuare per l anno 2012 la valutazione delle prestazioni delle UdR complementando le proprie considerazioni con un form di autovalutazione compilato dalle UdR (vedi allegato 1). Il criterio utilizzato per la valutazione delle prestazioni e basato su fattori che identificano la missione del Centro: ovvero saper coniugare l eccellenza scientifica con la capacità di valorizzazione esterna dei risultati delle ricerche. In sintesi trattasi dei seguenti criteri: Produttività scientifica (pubblicazioni su riviste o atti di convegni dei vari settori di competenza) Capacità di inserimento in progetti di respiro nazionale ed internazionale Livello di collaborazione con altre Unità di Ricerca del Centro Livello di autofinanziamento raggiunto al di fuori della quota assegnata dall accordo di programma con la Provincia Autonoma di Trento Deposito e concessione di brevetti, collaborazione con aziende e generazione di Spin Off Trasferimento tecnologico

3 Cluster Materiali e Interfacce Unità di ricerca: bio SINT L unità di ricerca Superfici ed Interfacce Biofunzionali (BioSInt) del CMM è impegnata nel settore delle micro e nanotecnologie per la diagnostica molecolare. L obiettivo principale riguarda lo studio e lo sviluppo di metodi, tecniche, materiali e dispositivi in grado di : a) di migliorare la comprensione di meccanismi molecolari che sono alla base di processi biologici fondamentali, anche coinvolti in patologie quali il cancro e malattie neurodegenarative, b) di individuare nuovi sistemi di prevenzione e di diagnosi precoce. Il lavoro viene svolto in collaborazione sia con gruppi di ricerca che partner industriali e, per le competenze interdisciplinari sviluppate, l Unità si distingue per la capacità di integrare aspetti tecnologici con quelli biologici di base ed applicativi. Nel corso dell anno il personale dell Unità è entrato a far parte del Laboratorio LaBSSAH nato da un accordo fra FBK, UNITN CIBIO (Centro Interdipartimentale per la Biologia Integrata) e CNR IBF (Istituto di Biofisica) per lo sviluppo di un core tecnologico che offre metodologie sperimentali avanzate che includono le nanotecnologie, la genomica, la bioinformatica, la proteomica e la biologia strutturale per una più efficace attività nel settore della biomedicina, in particolare della diagnostica molecolare. Il Laboratorio è ospitato in FBK e la Fondazione assieme a UNITN e CNR hanno posto in condivisione la strumentazione, il personale e le risorse necessarie all iniziativa bio SINT: High lights Tecnico Scientifici In collaborazione con altre Unità del CMM è stato assemblato un prototipo come dimostratore di sistema integrato basato sulla rivelazione in fluorescenza di proteine usando aptameri come strato biofunzionale. La parte di rivelazione è basata su detector SPAD, la parte di microfluidica e l elettronica di controllo sono state assemblate nel prototipo (Progetto NAOMI). Tale prototipo è stato testato scegliendo come proteina di prova la trombina ed utilizzando due metodi di rivelazione in fluorescenza basati sull utilizzo o di un aptamero secondario marcato con un fluoro foro oppure un sandwich di anticorpi per l amplificazione del segnale. Nell ambito dello studio e sviluppo di sistemi microfluidici per la diagnostica genomica diversi risultati significativi sono stati ottenuti nel corso del 2012, come : lo studio di diversi materiali a base silicio (silicio termico o PECVD) o polimerica, modificati funzionalmente per ottenere caratteristiche morfologiche e chimiche opportune, per esempio la corretta densità di carica o idrofilicità. LOC a base silicio/pyrex sono stati trattati superficialmente per isolare il DNA presente in omogenati di carne (manzo, cavallo, maiale) per analizzare la contaminazione da DNA esogeno in carne ad uso alimentare. La sensibilità dell analisi è stata spinta fino ad individuare 1 parte su di DNA di cavallo o maiale presenti in macinato bovino. E stata inoltre messa a punto una metodica per l individuazione di patogeni respiratori (Streptococcus pneumoniae e Staphylococcus aureus) in LOC polimerici mediante on chip real time PCR multiplex. Un ulteriore attività ha visto la preparazione di superfici con gruppi funzionali neutri, positivi e negativi per valutarne le interazioni con ribosomi/poliribosomi, al fine di ottenere microdispositivi per la loro purificazione da fluidi biologici complessi.

4 Caratterizzazione della struttura di poliribosomi. Mediante microscopia a forza atomica è stata risolta la struttura di questi complessi macromolecolari, sede della traduzione del codice genetico nelle proteine necessarie all organismo. Sono stati osservati poliribosomi di colture cellulari umane (MCF7) e di organismi inferiori (C. Elegans), dopo averli purificati secondo il peso molecolare. Utilizzando programmi di classificazione molecolare (Xmipp) le immagini acquisite sono state classificate secondo forme elementari, a cui si cercherà nel proseguo di attribuire una funzione biologica. Bio SINT : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Whispering gallery mode aptasensors for detection of blood proteins Studio ed analisi di materiali e sistemi di rivelazione ad alta sensibilità Journal of Biophotonics Encyclopedia of Nanotechnology, Springer, New York, chapter Nanostructured functionalized surfaces 'One shot genetic analysis in monolithic Silicon/Pyrex microdevices' Materiali e processi di funzionalizzazione Sistemi miniaturizzati per analisi acidi nucleici Enciclopedia Springer Biomedical Microdevices La capacità di autofinanziamento extraadp con la PAT dell unità nel 2012 non si discosta significativamente rispetto a quella dell anno 2011 che e inferiore alla media del Centro. Per quello che concerne l attivazione di nuovi progetti finanziati nel corso del 2012 si registra il progetto Newton finanziato dal MIUR. Per quanto invece attiene alla capacità di valorizzazione esterna delle ricerche dell Unità non si evidenziano nel corso del 2012 significative attività. Bio SINT: Motivazione L Unità di ricerca bio Sint ha dimostrato nel corso dell anno 2012 una continuità di attività in linea con quanto rilevato nell anno precedente ponendosi come importante elemento di raccordo di competenze tra la dispositivistica micro e optoelettronica e le bio superfici. Il livello scientifico e buono, mentre il livello di sviluppo di nuova progettualità, autofinanziamento e di valorizzazione della ricerca non e altrettanto soddisfacente come testimoniato dall assenza di prodotti specifici (brevetti, accordi di trasferimento tecnologico etc..). Anche la capacità di sviluppo di nuova progettualità e limitata. Si ritiene che negli anni a venire il posizionamento dell UdR nell ambito del nuovo laboratorio congiunto LabSSAH possa adeguatamente compensare questi ultimi fattori.

5 Unità di Ricerca: LISC Il LISC è il Laboratorio Interdisciplinare di Scienza Computazionale. Con i supercalcolatori in dotazione alla FBK, i ricercatori del LISC effettuano esperimenti innovativi, difficilmente realizzabili in un tradizionale laboratorio. Il LISC si occupa, in particolare, di scienza dei materiali e di proprietà di molecole di interesse biologico. Svolge anche attività di trasferimento tecnologico, realizzando codici di calcolo scientifico commissionati da aziende del territorio. Il laboratorio costituisce inoltre un punto di riferimento per gli studenti universitari interessati al super calcolo e svolge di conseguenza un importante ruolo formativo. Il LISC si avvale della rete informatica della FBK. Per affrontare la complessità delle simulazioni fisicomatematiche richieste nelle applicazioni del calcolo scientifico i ricercatori del LISC utilizzano, in particolare, il cluster di processori KORE ed il super computer AURORA. LISC : High lights Simulazione di spettri elettronici per analisi dei materiali L attività riguarda lo studio di spettri elettronici di perdita di energia misurati in riflessione. Se il contributo del volume a questi spettri è ben descritto, non è così per il contributo della superficie. Nel corso del 2012 ci si è quindi concentrati sugli effetti di superficie, simulando gli spettri di perdita di energia di Si e Al sulla base di teorie esistenti in letteratura e investigando alcuni aspetti della teoria. Studio ab initio della crescita etero epitassiale di carburo di silicio con tecnica SuMBE. Questa attività teorico computazionale è stata sviluppata nell'ambito di un'area di interesse facente parte dello studio della dinamica degli stati eccitati. In particolare, abbiamo studiato la crescita del carburo di silicio, un materiale semiconduttore con pregevoli proprietà elettroniche e meccaniche con applicazione alla biomedicina, alla optoelettronica ed alla microelettronica, laddove il silicio cessa di funzionare a causa delle condizioni di lavoro proibitive (tipicamente alto flusso radiativo, alta temperatura). Nonostante queste mirabolanti proprietà, il SiC ha trovato scarsa applicabilità e scarso peso nell'industria microelettronica o in altri ambiti dove il costo di produzione dei materiali è un parametro importante. Il SiC, infatti, non esiste in natura e pertanto viene prodotto artificialmente con costi realizzativi molti elevati e con metodi di crescita che funzionano ad altissima temperatura (> 1100 K). La realizzazione sperimentale della crescita, portata avanti in collaborazione con il CNR IMEM di Trento, e la modellizzazione teorica, in collaborazione con UCL di Londra, hanno rappresentato un notevole esempio di cross fertilization tra metodi sperimentali e teorici. Cogeneratore basato su celle fotovoltaiche Il progetto si pone l obiettivo di realizzare un prototipo di cogeneratore basato su celle fotovoltaiche. Il ruolo del LISC, in collaborazione con MTLab e REET, riguarda lo studio del contributo che la plasmonica può dare nell incrementare l assorbimento di luce da parte della cella. In particolare, a livello di simulazione si è esplorato lo spazio dei parametri che determinano l efficienza di strutture plasmoniche deposte sul fronte della cella (dimensione delle particelle, loro distribuzione in dimensione, materiale costitutivo e intorno dielettrico). Sono state inoltre realizzate sperimentalmente strutture plasmoniche in Ag. Le loro proprietà ottiche sono state misurate da un lato e simulate a livello computazionale dall altro.

6 LISC : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Monte Carlo Simulation of Secondary Electron Emission from Dielectric Targets Simulazione dell emissione di elettroni secondari da materiali isolanti IOP JOURNAL OF PHYSICS. CONFERENCE SERIES (invited) A scattering view of the Bogoliubov de Gennes equations Teoria dello scattering AIP CONFERENCE PROCEEDINGS Energy loss of electrons backscattered from solids: measured and calculated spectra for Al and Si Simulazione di spettri REELS SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS Dal punto di vista di nuova progettualità sviluppata nel corso del 2012 vanno segnalate tre importanti commesse di ricerca attivate con aziende Trentine come la Marangoni Pneumatici e la Far System. L unità LISC collabora attivamente con diverse altre unità del Centro e rafforzerà ulteriormente questa capacità nell ambito del Progetto Flagship Grafene approvato a fine Il livello di autofinanziamento per il 2012 e migliorato rispetto all anno 2011 in relazione all attivazione delle commesse di cui sopra; commesse che hanno di fatto anche permesso l attivazione di un percorso di valorizzazione della ricerca dell unità LISC. LISC: Motivazione L unità LISC nel corso del 2012 ha saputo interpretare il percorso delineato nel piano strategico di Centro, iniziando un virtuoso percorso di attivazione di collaborazione con entità esterne atte a valorizzare le proprie tematiche in un ambito piu applicativo senza al tempo stesso sacrificare la capacità di eccellere dal punto di vista scientifico. Tale percorso e particolarmente meritevole di segnalazione e apprezzamento da parte della Direzione in quanto proveniente da un ambito scientifico di ricerca fondamentale non sempre facilmente coniugabile con obiettivi di valorizzazione esterna della ricerca. L unità deve migliorare la propria capacità di intraprendere in proprio inziative scientifiche che la pongano parte integrante di Progetti nazionali ed internazionali; per cio e essenziale che le proprie competenze vengano complementate da altre di taglio piu sperimentale provenienti da unità del CMM o altri enti/istituzioni scientifici esterni a FBK.

7 Unità di Ricerca: PAM L attività dell UdR è basata sulla sintesi e la caratterizzazione di materiali avanzati per applicazioni che riguardano principalmente due settori: le energie rinnovabili e il bio medicale/salute sicurezza. PAM: High lights Settore applicativo dell energia rinnovabile Le attività riguardano la sintesi di materiali innovativi in film sottili di ossidi conduttivi e trasparenti (TCO) così come l'esplorazione di nuove strategie per il miglioramento dell efficienza delle celle fotovoltaiche al silicio attraverso il fenomeno di photon management. La ricerca attuale del settore si focalizza sulla sostituzione dell indio, un materiale costoso e di scarsa disponibilità. In PAM SE, film sottili di TiO 2 drogato con niobio sono stati sintetizzati con valori di resistività comparabili a quelli dell ITO. Per il secondo tipo di materiali per l energia, cosidetti photon managers, l obiettivo principale era di aumentare l'efficienza di conversione fotovoltaica di celle solari in silicio, tramite una strategia che si basa sull allargamento della frazione utile di frequenze delle radiazione solari che possono essere sfruttate da sistemi fotovoltaici. Settore applicativo bio medicale e salute/sicurezza Per quanto riguarda il settore di applicazione bio medicale, parte della Ricerca svolta ne 2012 è stata dedicata alla conclusione del progetto NanoSmart. Questo progetto trattava dello sviluppo di nanomateriali con funzione di trasportatori di farmaco, in particolare nella terapia anti tumorale. Sono state trattate delle nanoparticelle metalliche (NPM) per conferir loro appropriate funzionalità di selettività rispetto al tessuto tumorale e per aumentare l efficienza del rilascio del farmaco. Nano materiali ibridi del tipo CNT/Au sono stati studiati e presentano un alternativa alle NPM. Sono stati prodotti in forme stellari funzionali sia per il trasporto di farmaco che per il bio imaging. Un altro sforzo svolto nel 2012 è stato nello studio di sistemi a base carbonio: diamante e polimeri. Superfici di diamante sono state trattate chimicamente in diversi processi di ossidazione, in vista di una potenziale applicazione nella bio sensoristica. Una parte dell attività di PAMSE è stata dedicata al trattamento delle superfici polimeriche (policarbonato) per la modifica delle proprietà di bagnabilità per ambiti applicativi sulla salute e sicurezza. NANOPARTICELLE FUNZIONALIZZATE PER LA BIO MEDICINA (PROGETTO NANOSMART) Nanoparticelle di oro sono state prodotte e sono stati fatti esperimenti per lo studio del rilascio del farmaco da queste NP. La cinetica del rilascio è stata stimata usando la fluorescenza delle molecole del farmaco. Gli esperimenti sono stati fatti su cellule incubate con le NP di oro funzionalizzate. I risultati ottenuti hanno confermato la possibilità di rilevare il rilascio di farmaco dalle NP internalizzate nelle cellule.

8 MATERIALI OSSIDI E NANO OSSIDI DROGATI PER L ENERGIA SOLARE Quest attività è stata iniziata nel progetto OxiSolar (finanziato da Caritro e concluso in dicembre 2011) con lo sviluppo di film di TiO 2 drogati con ioni di terra rara. Nel 2012, si è proseguito in questo ramo della ricerca, esplorando lo stesso tipo di drogaggio ma in nuove matrici: ZnO e Al 2 O 3. Sono state studiate le proprietà di fotoluminescenza di questi sistemi prodotti usando un materiale di basso costo come ZnO e per ampliare le possibilità di impiego in intervalli di lunghezza d onda non ancora esplorate per il fenomeno di down shifting (in matrice Al 2 O 3 ). Lo studio di quest ultimo sistema consente di capire il meccanismo del down shifting usando il neodimio. Inoltre, la linea di ricerca basata sull uso di ossidi di largo gap ottico e drogati per ottenere ossidi trasparenti e conduttivi è stata estesa a (i) ZnO drogato con alluminio (AZO) e (ii) ossidi nano strutturati prodotti in processi ibridi usando il plasma a bassa pressione e processi chimici in soluzioni liquidi. Nel primo caso, dei film di AZO sono stati prodotti e sottoposti ad annealing in idrogeno. La resistività minima ottenuta con questo trattamento è di 10 3.cm, con una densità di cariche di 4x10 20 cm 3. Nel secondo caso, dopo essere stati cresciuti film di Ti con la tecnica dello sputtering, questi film sono stati trattati in soluzioni elettro chimiche per produrre dei nanotubi di TiO 2. Questi materiali sono stati prodotti in collaborazione con l Università P. & M. Curie (Parigi). Questo lavoro, di carattere esplorativo necessita di ulteriore approfondimento per un miglior controllo del drogaggio dei nanotubi e delle proprietà dell interfaccia nanotubi/substrato. MATERIALI A BASE CARBONIO: Nano strutture ibride CNT/Au: La ricerca dell Unità relative allo studio dei materiali vettori di farmaco ha portato su nuovi aspetti con l uso di materiali ibridi di tipo nanotubi di carbonio oro (CNT/Au) in alternativa alle nano particelle metalliche. I CNT/Au offrono una maggiore capacità di immagazzinamento del farmaco. La presenza dell oro facilita la localizzazione dei nanotubi di carbonio nelle cellule o quando essi sono dispersi nei tessuti. Inoltre, l oro permette un rilascio on demand del farmaco grazie alla possibilità di riscaldamento locale. Quest attività si è svolta principalmente in collaborazione con DIMTI Biotech (Trento) e IMEM CNR (Trento). Polimeri trattati con nanostrutture metalliche: Si sono modificate superfici di policarbonato con processi al plasma e integrazione di nano particelle metalliche, conferendo loro una proprietà di super idrofilicità (5 di angolo di contatto con l acqua) e antiappannamento. Il lavoro si è svolto in collaborazione con l Università di Verona Facoltà di Medicina Chirurgia. E stata depositata una domanda di brevetto sulla base dei risultati che sono di potenziale interesse per la produzione di visiere e occhiali di sicurezza e strumenti ospedalieri.

9 Diamante: Studi di funzionalizzazione sono stati condotti per dimostrare la fattibilità di ossidazione della superficie del diamante. Questo è di importanza primordiale, considerando le proprietà di stabilità dei diversi legami tra il carbonio e l ossigeno. I risultati di questi trattamenti sono importanti nel settore del bio sensing. PAM : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Multifunctional branched goldcarbon Preparazione di nanoparticelle ibride nanotube hybrid for cell costituite da oro nanotubi di LANGMUIR Vol. 28. imaging and drug delivery. carbonio e testing per il trasporto e [131801], p rilascio del farmaco anti cancro a base di doxorubicina, usando una linea di cellule del polmone. Structural and near infra red luminescence properties of Nd doped TiO 2 films deposited by RF sputtering. Cell adhesion to PEEK treated by plasma immersion ion implantation and deposition for active medical implants. Studio della crescita di film di TiO 2 drogati per la funzione di photon down shifting dall UV al NIR IR. Trattamento di polimeri per applicazione nei dispositivi attivi impiantabili nel corpo umano. Il trattamento è atto a favorire la preparazione di incapsulamenti senza l uso di adesivi, via autoadesione polimer polimero. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY Vol. 22. [119201], p PLASMA PROCESSES AND POLYMERS Vol. 9. [119409], p. 355 Nel corso dell anno 2012 sono state attivate delle collaborazioni finanziate nell ambito di progetti coordinati da altre UdR del CMM, come il progetto ISC PV (MTLab) e il Progetto Europeo EDEN. Accanto a questi progetti e stato siglato un accordo di collaborazione con l azienda Prysmiam S.p.A, il Progetto EU RESTATE e l unità e stata inserita nella Flagship Graphene. La capacità di autofinanziamento dell unità PAM per il 2012 e inferiore rispetto all anno 2011 e al di sotto della media del Centro. Per quanto concerne la capacità di valorizzazione dei risultati della ricerca, vanno segnalate tre inventionnotice per brevetti. PAM: Motivazione L unità PAM svolge attività nel settore dei plasmi, della funzionalizzazione delle interfacce e delle nanoparticelle, attività scientifiche che generalmente rappresentano buon collegamento tra una ricerca di tipo fondamentale e quella di tipo piu applicativo. Il livello scientifico registrato nel corso del 2012 e di buon livello, ma l Unità come già evidenziato nell anno precedente, mostra difficoltà ad attivare significativi interventi progettuali in proprio e a posizionare il proprio livello di autofinanziamento verso la media del Centro. La maggioranza dei progetti finanziati e attivati nel 2012 sono infatti coordinati da altre UdR del CMM. Su questo punto la Direzione auspica una decisa azione migliorativa nel corso del 2013.

10 Unità di Ricerca: MinaLAB L unità di ricerca MiNALab del centro Materiali e Microsistemi della Fondazione Bruno Kessler sviluppa e applica tecniche scientifiche di analisi superficiali e metodologie per la caratterizzazione dei materiali su scala micro e nano. L'obiettivo principale è quello di strutturare e sviluppare una ricerca strettamente legata alla strumentazione analitica, ma anche concentrata su temi di ricerca relativi alla scienza delle superfici, in collaborazione con i partner sia interni che esterni alla Fondazione. Le attività dell'unità possono essere riassunte come segue: sviluppo di un autonoma attività di ricerca focalizzata su gli strumenti analitici gestione delle infrastrutture e delle competenze analitiche presenti in FBK. sviluppo ed applicazione di metodologie analitiche e relativa strumentazione miglioramento delle metodologie analitiche e capacità, anche attraverso la creazione di reti e collaborazioni esterne sostenere l'attività di ricerca delle altre unità di ricerca interne; sostenere le aziende necessitano di caratterizzazione dei materiali o coinvolte nella produzione di apparecchiature di analisi attraverso servizi di consulenza ed azioni di innovazione. MiNALab fa in oltre parte e contribuisce in modo fondamentale a gestire un'infrastruttura di analisi che si propone di focalizzare e collegare risorse e competenze analitiche presenti sul territorio in comune con l Università di Trento (TNLabs; MinaLAB : High lights Attività di ricerca analitica su USJ La presente attività già in corso nell unità ha visto un primo rilevante incremento all interno del progetto Europeo I3 ANNA, inserita come specifica tematica di ricerca. L attività in questo tema si è ulteriormente rafforzata negli ultimi tre anni grazie al contributo fattivo di uno studente di dottorato ed una posizione post doc relativa al progetto DART finanziata da un progetto Marie Curie Cofund (European commission PAT).In particolare ivi è stato un salto di qualità non solo dei risultati ma dell approccio stesso della tematica arrivando ad impostare tematiche di ricerca guidate dal gruppo anche se afferenti ad una tecnologia di punta della microelettronica di ultima generazione. Gli specifici temi di ricerca hanno riguardato: Lo sviluppo di giunzioni ultrasottili tramite Plasma Immersion Ion Implantation (PIII) per nodi tecnologici inferiori ai 22nm; studio della Transient Enanched Diffusion su giunzioni Ultrasottili di tipo n ottenute con elevati drogaggi di Arsenico; formazione di microcristalli di Areneolite superficiali; studio dei processi di attivazione e deattivazione in USJ tramite l integrazione complementare di diverse tecniche analitiche. I risultati hanno fatto registrare pubblicazioni di rilievo e presentazioni a congresso. Le pubblicazioni MiNALab in questa tematica sono state più di 1/3 di quelle totale dell unità registrate nel Nel corso del 2013 è prevista la realizzazione della tesi del dottorando coinvolto e la realizzazione del rapporto conclusivo del progetto DART. Il principale partner industriale è stato Applied Material, coinvolta in questa tematica in altri settori di frontiera della scienza dei materiali, con il quale è in fase di discussione l eventuale evoluzione della collaborazione. L attività è stata coordinata

11 da Damiano Giubertoni coadiuvato da altri colleghi del gruppo (Gennaro, Pepponi, Vanzetti) ed il coinvolgimento full time del Dottorato Evgeny Demenev e del Post Doc Florian Meirer. Research on protective coating I progetti Zuani e Made in Italy ha dato un impulso decisivo a questa tematica aprendo un nuovo settore di applicazione di estremo interesse per le competenze analitiche dell unità. In connessione con l unità PAM SE l attività è stata contraddistinta da una forte compartecipazione industriale e da una attività focalizzata all innovazione ed alla ricerca e sviluppo focalizzata sul prodotto industriale. In particolare il progetto Zuani relativo ai coating funzionali si è concluso in modo oltremodo positivo. Il progetto è stato finalizzato alla individuazione di un specifico rivestimento, con proprietà di alta resistenza all usura nella lavorazione del legno, e della tecnologia più adatta per la produzione di tali materiali in forma di film sottili (di spessori inferiori ai 2 3 micron). Attraverso tecniche di analisi si sono testati vari processi al fine di trovare il rivestimento ottimale di specifici inserti per utensili fabbricati e commercializzati dalla ditta Zuani, al fine di conseguire un notevole miglioramento dei prodotti. Continua l attività di collaborazione con la ditta Lafer in questo settore, cosi come sono stati riscontati nuovi casi di service su questa tematica. Nuove progettualità collegate a realtà industriali sono in via di elaborazione per l anno Si segnala infine che l attività può costituire un forte asset del centro per un contributo di primo piano al Polo di Mecatronica in sviluppo a Rovereto. Food Bio Chemistry Nel corso del 2012 MiNALab ha visto il consolidarsi dell attività di ricerca e sviluppo in ambito foodbiochemistry secondo un approccio multidisciplinare espressamente concepito, che riguarda la combinazione di competenze di tipo statistico avanzato e sperimentali relativamente alla spettroscopia e spettrometria di massa. In questo ambito è stato firmata una convenzione tra i Dipartimenti di Informatica e di Biotecnologie dell'università di Verona e l unità di ricerca MiNALab per collaborare a studi in ambito biotecnologico e microbiologico, con particolare riferimento al settore agroalimentare e delle scienze dell'alimentazione e della salute. In questo contesto, l attività si è focalizzata sullo studio del ruolo di diversi ceppi di lievito nella formazione dei profili aromatici di vini dolci DOP tramite il progetto YeS Aroma (The effect of yeast strains on the aromatic profiles of typical Italian Passito style wines through PTR MS combined with FTIR spectroscopy and data mining). In collaborazione con i ricercatori di genetica agraria, si è inoltre sviluppato un approccio multidisciplinare per la caratterizzazione tramite spettroscopia e data mining della sovra e sottoespressione genica in sistemi vegetale modello. In collaborazione con l Università di Padova, Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzioni Vegetali, sono state condotte analisi statistiche multivariate per la caratterizzazione fisico chimica, tramite misure spettrofotometriche e di accumulo d olio, della maturazione di olive appartenenti a cultivar DOP. I risultati sono stati inclusi in una tesi di dottorato discussa presso il suddetto Dipartimento.

12 MinaLAB : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Formation of arsenolite crystals at room temperature after very high dose arsenic implantation in silicon Material and Processes for USJ APPLIED PHYSICS LETTERS (ISSN: ), pp vol. 101, 2012 A multivariate statistical analysis approach to highlight molecular processes in plant cell walls through ATR FT IR microspectroscopy: the role of the alpha expansin PhEXPA1 in Petunia hybrida Compatibility study of Ti and Ge2Sb2Te5 for phase change memory applications Statistica multivariate applicata a tecniche analitiche spettroscopiche in ambito biochimico Materiali per memorie di fase VIBRATIONAL SPECTROSCOPY (ISSN: ), 2012 RADIATION EFFECTS AND DEFECTS IN SOLIDS (ISSN: ), pp vol. 167, n. 7, 2012 Dal punto di vista di nuovi Progetti finanziati attivati nel corso del 2012 l Unità e presente in attività perlopiu coordinate da altre Unità del CMM come ad esempio i Progetti ISC CPV ed ERG, questa fattualità e rilevabile dal livello di autofinanziamento dell Unità che per il 2012 si pone come per il 2011 al di sotto del livello della media di Centro. Dal punto di vista della valorizzazione dei prodotti della ricerca per il 2012 non sono registrate domande di brevetto, mentre sono attivi alcuni contratti di ricerca con Aziende nell ambito della legge 6 della Provincia Autonoma di Trento. MinaLAB : Motivazione. L Unità MinaLAB svolge la propria attività perseguendo sia un proprio sviluppo scientifico che svolgendo attività di servizio/supporto di caratterizzazione chimico fisica per altre UdR del Centro e enti/aziende terze. Questa fattualtà intrinseca pone l Unità come ibrido tra unità prettamente scientifica e unità di servizio. L unità sta procedendo nel percorso di riconversione delle proprie attività analitiche che stanno riposiziondosi dalla tematica storica della microelettronica alle nuove nel settore delle scienze della vita e dell ambiente. Il livello di produttività scientifica del 2012 e di buon livello, cosi come e apprezzabile lo sforzo dell unità nell attivazione di contratti di ricerca in ambito legge 6. Al contempo in relazione alla dotazione di strumentazione disponibile e allo spessore scientifico disponibile, la Direzione ritiene ancora insufficiente la capacità di inserimento dell Unità in contesti scientifico applicativi di ampio respiro e/o spessore internazionale, come ad esempio le attività relative ai progetti in ambito Europeo e/o con grandi gruppi industriali. Questa debolezza si riflette anche nella modesta capacità di attrazione di finanziamenti extra AdP. Su questo punto la Direzione auspica una decisa azione migliorativa già a partire dal 2013, cosi come si attende una maggiore incisività nell azione di valorizzazione della ricerca attraverso brevetti.

13 Cluster Dispositivi e Microsistemi Unità di Ricerca : APP L unita APP è attiva nella ricerca della fotonica, del fotovoltaico e delle energie rinnovabili. Il silicio è il materiale fondamentale e dominante sia per la micro elettronica sia per il fotovoltaico ed è per questo motivo di centrale importanza per la ricerca in questi ambiti. APP è attivo nella ingegnerizzazione delle proprietà del silicio su scala nano metrica e micrometrica. In questo modo si riesce a ottenere proprietà ottiche lineare e non lineari assenti nel silicio bulk. Inoltre l ingegnerizzazione su scala nanometrica permette anche di modificare altri parametri rilevanti per le proprietà termo elettrici come il coefficiente Seebeck o la conducibilità termica. Questi materiali innovativo sono poi studiati sviluppando processi di fabbricazione e realizzando prototipi di dispositivi per valutare possibile benefici per nuovi dispositivi negli vari campi applicativi. APP : High lights Nanocristalli di silicio per PV L unita APP insieme con i altri partner del progetto Europeo Lima FP è riuscita a mostrare che la deposizione di un strato contenendo nano cristalli può effettivamente aumentare efficienza di celle solari in silicio. Per la specifica tecnologia studiata al interno del progetto l efficienza aumenta da 18.3% a 18.9%. Una attenta analisi mostra che l aumento della efficienza è dovuto da una parte da una migliore passivazione della superficie diminuendo la ricombinazione di portatori in superficie e dalla altra parte dovuto alla conversione di fotoni dalla parte UV blue dello spettro solare nella parte rossa in quale celle solari a silicio cristallino mostrano il massimo di conversione. Il risultato e da importanza sia tecnologica sia scientifica in quanto l aumento è raggiunto tramite una modifica piccola rispetto allo processo di fabbricazione e non richiede investimenti drastici in termini di macchinare nuovi da aggiungere nella linea di fabbricazione. Il progetto sara presentato nel prossimo numero di Photonics and Organic Electronics Newsletters della commissione europea sotto FP7 Project success stories. Processi non lineari ottici in strained silicon. In collaborazione con Il Dipartimento di Fisica UniTN e l università di Brescia l unita APP studia da alcuni anni le proprietà ottiche non lineare di silicio con il reticolo cristallino deformato tramite stress. Dovuto a questa deformazione si ottiene coefficienti elettro ottici (chi2) simile a quelli del LiNbO3 uno dei materiali piu importanti per la fabbricazione di dispositivi ottici non lineari e dispositivi elettro ottici. Alla fine del anno 2011 (advance on line publication dicembre 2011) e inizio del anno 2012 questo lavoro e stato pubblicato in Nature Materials ed una altra pubblicazione strettamente collegato al primo lavoro, in quale si spiega come misurare lo strain al interno delle guide tramite spettroscopia Raman e stato pubblicato in Semiconductor Science and Technology Vol. 27. Questo secondo lavoro e stato scelto dalla rivista Europhysics News (Volume 43(5)) per la Highlights section che presenta i lavori piu significativi pubblicato in rivista scientifiche europee. Durante l anno 2012 lo stesso gruppo di lavoro ha potuto dimostrare che lo stesso effetto permette di generare radiazione nel NIR (e potenzialmente nel THz) tramite difference frequency generation (DFG).

14 vertical coupled wedge resonator Dovuto ai limiti nella tecnologia a disposizione al interno di FBK l unita APP ha gia qualche anno fa iniziato ad esperimentare e sviluppare un schema in quale circuiti fotonici sono costruito su piu di un livello. Questo schema a vantaggi e svantaggi. I vantaggi principali sono la possibilità di accoppiare risuonatori e guide senza litografia molto spinta e la possibilità di formare cosiddetti risuonatori freestanding di particolare interesse per applicazioni nella opto meccanica. In oltre il fatto di mettere una guida sotto il risuonatore permette di selezionare il modo radiale a quale accoppiarsi e a lavorare sulla struttura del bordo del risuonatore senza disturbare la interazione guida risuonatore un argomento su quale APP inizia a lavorare durante l anno Nel maggio del 2012 in Nature Photonics 6 un gruppo di ricercatori del Caltech, USA pubblica uno articolo importante su risuonatori con fattori di qualità molto elevato. Nello stesso periodo APP riesce a portare questo concetto ancora avanti dimostrando l integrazione guide risuonatore. Il lavoro e stato pio nella seconda metà del anno 2012 pubblicato in OPTICS EXPRESS. Benché APP in questo caso non è riuscito a pubblicare in una rivista di altissimo prestigio, l esempio mette in mostra la capacita di confrontarsi con i gruppi piu importanti nella fotonica e evidenzia che in alcuni casi riusciamo anche avere un leggere vantaggio nello sviluppo di nuove tecnologie e strutture. APP : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Two dimensional micro Raman mapping of stress and strain distributions in strained silicon waveguides. Mappatura di strain al interno di guide SOI. Fotonica SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol. 27. (IF 1.723) A fully integrated high Q Whispering Gallery Wedge Resonator. Modeling of silicon nanocrystals based down shifter for enhanced silicon solar cell performance. Micro risuonatori integrati con guida per alti Q. Fotonica Aumentare l efficienza di celle solari in silicio con nano cristali di silicio. PV OPTICS EXPRESS Vol. 20. (IF 3.587) JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vol (IF 2.168) Per quanto riguarda l apertura di nuovi Progetti finanziati nel corso del 2012 l Unità concorre in diversi progetti coordinati da altre UdR del CMM e Uni TN, essi sono il progetto con ERG (TSICA), il progetto ISI CPV e il progetto SICA. La capacità di autofinanziamento 2012 e in linea con quella dell anno precedente, e in linea con la media del Centro CMM. Dal punto di vista della capacità di valorizzazione delle attività di ricerca, l unità APP nel 2012 non ha all attivo domande di brevetto ; ha invece contribuito in maniera sostanziale all attività di ricerca con il consorzio TSICA (Gruppo Industriale ERG).

15 APP : Motivazione L unità APP, pur presentando una dimensione critica ben al di sotto della media delle UdR del CMM, ha svolto nel corso del 2012 un eccellente attività di ricerca nei settori di propria competenza. Analogamente a quanto fatto in passato, l unità ha parzialmente compensato la propria dimensione crirtica per mezzo di una efficace strategia do collaborazione con altre UdR del Centro e con il Dipartimento di Fisica dell Università di Trento. Questa strategia ha prodotto significativi risultati scientifici permettendo al contempo di mantenere un adeguato livello di autofinanziamento anche per il La Direzione auspica, già a partire dal 2013, una piu incisiva azione di collaborazione con altre unità del Centro indirizzata allo sviluppo di veri e propri dimostratori tecnologici nel settore della fotonica integrata. Unità di Ricerca : bio MEMS L unità di ricerca BioMEMS, svolge attività nella realizzazione di sistemi integrati per l'analisi cellulare e nello sviluppo di tecnologie abilitanti l elettronica flessibile. Nel primo caso l interesse è focalizzato sulla progettazione di un sistema completo per lo screening tossicologico su colture cellulari in condizioni di microgravità. In estrema sintesi, dopo avere consolidato negli anni le tecnologie per sensori e singole componenti microfluidiche, è stato intrapreso un percorso rivolto alla realizzazione di un sistema completo per effettuare analisi automatizzate bio MEMS : Principali Risultati Scientifici Compatibilmente agli obiettivi prefissati, nel 2012 sono stati finalizzati i primi prototipi di sistemi per l analisi farmacologica di colture cellulari in condizioni di microgravità. Lo scopo finale e l aspetto più innovativo è sviluppare un sistema implementabile in missioni spaziali, dove l assenza di gravità costituisce un fattore peculiare per lo studio della vitalità di cellule sottoposte a stimoli biochimici. Nella sua versione attuale (al Dicembre 2012) il sistema è costituito da strutture microfluidiche per il dosaggio di campioni di farmaci e il confinamento delle cellule e da un sistema di controllo per il mantenimento delle condizioni di vitalità cellulare nel medio lungo termine. La rivelazione dello stato di vitalità viene determinato tramite l analisi biochimica (con sensori elettrochimici) e morfologica (con un sistema integrato per l acquisizione di immagini) delle singole cellule. Nel 2013 è prevista la realizzazione del dimostratore finale con il coinvolgimento di imprese operanti nel settore Spazio e della strumentazione. Il secondo importante obiettivo ha riguardato lo sviluppo di tecnologie orientate alla realizzazione di dispositivi su substrati flessibili. Durante il periodo in esame sono stati selezionate le tecnologie per la fabbricazione di dispositivi su Silicio sottile (2 10 um), per mantenere una buona compatibilità con le tecnologie microelettroniche e per assicurare una sufficiente flessibilità nell implementazione dei dispositivi su substrati polimerici. Le tecnologie sviluppate hanno consentito di realizzare sensori e dispositivi su film di silicio, e sono stati valutati differenti approcci per il loro trasferimento su substrati polimerici dove potrà essere integrato il sistema di interconnessioni elettriche. Le tipologie di dispositivi studiati in questo ambito hanno riguardato sensori di forza e sistemi integrati per l energy harvestig basati sul principio termoelettrico. I primi sono stati realizzati nell ambito di una collaborazione di ricerca con l Università di Friburgo per la realizzazione di intefaccie aptiche, mentre i sistemi integrati per l energy harvesting sono stati sviluppati in collaborazione con l Università di Santa Catarina (Brasile).

16 L analisi delle proprietà meccaniche è stata svolta in collaborazione con il Politecnico di Milano: sono state progettate e fabbricate strutture di test per valutare le caratteristiche e le prestazioni di dispositivi flessibili, a seguito di stress meccanici. In collaborazione con un importante industria italiana nel settore spazio è stato rinnovato un contratto di collaborazione rivolto alla caratterizzazione di sensori di flusso (Mass Flow Sensor) realizzati in FBK per applicazioni nei sistemi di propulsione satellitari nell ambito di un contratto di un industria operante nel settore spazio. I dispositivi che costituiscono il core dei mass flow sensor che controllano i cold gas microthruster sul satellite della missione GAIA. Il contratto consentirà alla company l accesso esclusivo ad ulteriori commesse in missioni spaziali ed a FBK di accedere a nuovi contratti di produzione. bio MEMS : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista L. Odorizzi, C. Ress, C. Collini, E. Lab on Chip per analisi «SENSORS AND ACTUATORS. B, Morganti, L. Lorenzelli, N. tossicologiche su cellule CHEMICAL», vol. 2012, n. 170, Coppedè, A. B. Alabi, S. 2012, pp Iannotta, E. Cazzanelli, L. Vidalino, P. Macchi, An integrated platform for in vitro single site cell electroporation: Controlled delivery and electrodes functionalization A. Adami, R. S. Dahiya, C. Collini, D. Cattin, and L. Lorenzelli, POSFET touch sensor with CMOS integrated signal conditioning electronics R. S. Dahiya, A. Adami, C. Collini, L. Lorenzelli, Fabrication of Single Crystal Silicon Micro /Nanostructures and transferring them to Flexible Substrates Sensori tattili CMOS per applicazioni in robotica Flexible electronics «SENSORS AND ACTUATORS. A, PHYSICAL», vol. 188, 2012, pp «MICROELECTRONIC ENGINEERING», vol. 98, 2012, pp Per quanto riguarda nuovi progetti finanziati e attivati nel corso del 2012 vanno segnalate le significative partecipazioni in ambito Europeo attraverso i progetti I MILK, CONTES (coordinato dell Unità) e Flexesensotronic, nonche il contratto industriale relativo al progetto MFS I nuovi progetti hanno permesso all Unità di mantenere nel 2012 un discreto livello di autofinanziamento, che se pur ridotto rispetto ai dati del 2011, pone l Unità allineata alla media del Centro CMM. Le attività di valorizzazione dei prodotti della ricerca del 2012 sono riconducibili alla domanda di un brevetto sulla commessa Astralab. bio MEMS: Motivazione L unità bio MEMS e stata impegnata nel corso del 2012 in un percorso di riposizionamento strategico delle proprie competenze e attività dal settore relativo all analisi cellulare per applicazioni nella salute umana a quelle relative all ambito agro alimentare. Il processo e stimolato dall evidenza della oggettiva difficoltà di

17 sviluppo delle ricerche in un ambito caratterizzato da forte competizione internazionale, complessa catena del valore e lunghe procedure di qualifica dei dispositivi per l uso umano. L unità ha saputo affrontare questa sfida individuando da un lato l agro alimentare quale settore dove re indirizzare le proprie ricerche, e dall altro aprire un nuova linea di ricerca nell ambito dell elettronica flessibile; ambito dove esistono delle forti sinergie con la bio sensoristica. Il livello scientifico prodotto nel 2012 e di buon livello, cosi come lo e la capacità di autofinanziamento; spazi di miglioramento si ravvedono nella capacità di valorizzare i risultati della ricerca, che scontano una debole strategia di collegamento con gli utenti finali delle proprie ricerche. Unità di Ricerca: MEMS L unità di ricerca MEMS sviluppa le proprie attività di ricerca nei settori della dispositivistica miniaturizzata che comprende sia il settore dei dispositivi MEMS cosi come i rilevatori di radiazione criogenici che i recuperatori di energia (Harvester). Una parte consistente dell attività e indirizzata alla dispositivistica MEMS perle Radio Frequenze (RF MEMS). Durante il 2012 l UdR ha seguito 8 progetti di ricerca e sviluppo e 6 commesse di service. Gran parte dell attività del gruppo è stata svolta all interno di progetti di ricerca co finanziati. In aggiunta sono state seguite attività di ricerca interne volte a preparare nuovi sviluppi e a provare nuove idee. La maggioranza dei progetti seguiti hanno visto una forte collaborazione con altri centri di ricerca, nazionali ed europei. Nell ambito dei contratti di ricerca sono stati progettati ed fabbricati 32 lotti di wafer e altri 7 sono stati realizzati nell ambito di commesse dirette. MEMS : High lights del Raggiunti i 5 anni di funzionamento continuo di un switch di tipo ohmico. Nell ambito del progetto ESA Redundancy è stato possibile dimostrare che alcune tipologie di switch realizzati con la tecnologia RF MEMS di FBK possono funzionare in modo continuo per 5 e più anni. Questo risultato è significativo perché apre la strada ad applicazioni che richiedono alta affidabilità come ad esempio i sistemi impiegati nei satelliti, ma anche quelli in ambito industriale e della sicurezza. Inoltre questo risultato rafforza l evidenza ottenuta da altri gruppi di ricerca che processi di fabbricazione basati sull uso di metalli nobili come l oro sono adatti per la realizzazione di switch di alte prestazioni sia elettriche che meccaniche. Realizzazione di primi filtri per microonde tunabili con elementi MEMS. L anno scorso è stato possibile dimostrare per la prima volta che un filtro a microonde in cavità è tunabile con elementi fatti in tecnologia MEMS. In questo caso si tratta di gruppi di switch su substrato di quarzo che cambiano il volume del filtro in cavità. Questo risultato apre la strada alla realizzazione di filtri custom a partire da componenti standard riducendo di molto la complessità della realizzazione di questi filtri. Filtri in cavità per microonde ottenuti con tecniche di micromachining. L anno scorso è stato dimostrato che è possibile realizzare i componenti base, i risuonatori, di un filtro a 5 poli per microonde utilizzando la tecnica dello stacking di wafer multiplo. In questo modo sono stati realizzati componenti per la banda Ka. In questo contesto è stato possibile estendere il concetto da due wafer a stack di 5 e più fette. È anche stato possibile dimostrare che le tolleranze di lavorazione permettono un ottimo controllo della frequenza di risonanza. Inoltre è stato dimostrato che la tecnica del termocompression bonding è utilizzabile in questo contesto.

18 MEMS : Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Gold based thin multilayers for Tecnologia RF MEMS MICROSYSTEM TECHNOLOGIES ohmic contacts in RF MEMS switches RF MEMS Components and Networks for High Performance Reconfigurable Telecommunication and Wireless Systems Componenti RF MEMS ADVANCES IN SCIENCE AND TECHNOLOGY Advanced characterization of a W band phase shifter based on liquid crystals and MEMS technology Componenti RF MEMS INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROWAVE AND WIRELESS TECHNOLOGIES Per quanto riguarda l attivazione di nuovi Progetti finanziati nel corso dell anno 2012 sono presenti numerose attivazioni, riconducibili a commesse ESA, a commesse dell INFN e della PAT e infine a aziende private (Ericcson, RF Microtech). L attivazione delle commesse di cui sopra ha permesso nel 2012 all unità di mantenersi in linea con la capacità di autofinanziamento dell anno precedente attestandosi su livelli medi rispetto a quelli del CMM. Per quanto concerne infine l attività di valorizzazione della ricerca, nel corso del 2012 non sono state mandate avanti domande di brevetto, pertanto l unica attività valorizzativa e riconducibile alla collaborazione con lo spin off RF Microtech. MEMS : Motivazione L unità MEMS opera in un contesto tecnologico fortemente applicativo e ad alta intensità di specializzazione. Nel corso degli anni e riuscita ad emergere come una delle realtà di prestigio internazionale nell ambito delle applicazioni MEMS a radio frequenza (RF MEMS). Nel 2012 l unità ha dimostrato capacità nell attivare diversi nuovi canali progettuali sia in ambito europeo che attraverso commesse dirette di ricerca da parte di aziende private. Va rilevato che nell ultima parte dell anno la conclusione di un rapporto di lavoro di una collaboratrice ha creato uno scompenso nell assetto operativo dell unità che come conseguenza ha prodotto rallentamenti nello svolgimento di alcune commesse di ricerca. La Direzione ritiene che questa situazione sia anche conseguenza della limitata sinergia collaborativa sinora sviluppata con l MTLab e pertanto auspica che nel corso del 2013 questa venga attivata con decisione. Unità di Ricerca : MTLab L unità MTLab, analogamente a quanto accade per l Unità MinaLAB si pone strategicamente all interno del centro materiali e microsistemi come unità di sviluppo tecnologico nel settore delle lavorazioni del silicio e

19 in quello di facility aperta ad altre unità del centro o di enti/aziende esterne a FBK. In questa ottica nel corso del 2012 MTlab ha operato principalmente in tre distinti assi di attività : attività R&S tecnologica In questa tipologia erano previste tre attività. La prima, quella inerente il progetto ministeriale isicpv, ha chiuso in linea con la tempistica e deliverable concordati il primo anno di attività; la seconda, la conclusione dello sviluppo di una tecnologia per fototransistor qualificata per le applicazioni spaziali, ha superato l esame del committente, ovvero dell agenzia spaziale francese; la terza, attività inerente i dispositivi SDD d interesse di una company multinazionale giapponese per applicazioni di mercato e di INFN/ASI per applicazioni spaziali, si è conclusa con due fasi distinte che hanno messo le basi per un nuovo contratto con l azienda giapponese e con il superamento della fase di preassesment di ESA del progetto spaziale LOFT. attività realizzazione dispositivi L obiettivo prevedeva la realizzazione come da campione di dispositivi per: AdavnSiD srl (silicon photomultiplier), ATLAS CERN (rivelatori 3D) e fototransistori per OptoI Microlectronics. Per tutti le consegne sono state fatte nei tempi stabiliti e nel caso dei fototransistori si è provveduto a fare magazzino in modo da coprire il periodo di fermo attività richiesta per l aggiornamento della CR detectors. rafforzamento MTLab In tale azione erano previsti il fermo delle attività della clean room detector, lo smantellamento di alcune utilities, la sostituzione di cappe e forni attraverso gare d appalto specifiche, il miglioramento, anche sul fronte della sicurezza, di alcune soluzioni tecnologiche. Entro Natale 2012 si è riusciti ad eseguire quanto pianificato, gestendo anche gli imprevisti sopravvenuti. Accanto a questa azione, nel corso del 2012 ci si era posti l obiettivo di ottenere la certificazione ISO 9001 per il Quality Management System. L obiettivo è stato raggiunto nel corso dell autunno. Per quanto riguarda MTLab, sulla base della specifica e peculiare mission dell Unità, non vi sono contributi che ricadono nella descrizione di questa sezione. Tuttavia, un risultato di grande rilievo tecnico/organizzativo raggiunto nel corso del 2012, non previsto nelle dimensioni nelle quali poi si è manifestato, è stato raggiunto. Ci si riferisce all ambizioso obiettivo che MTLab al proprio interno si è dato in conclusione del In particolare, vista l impossibilità di poter separare nelle due fasi di rinnovamento degli impianti (efficientamento energetico) e aggiornamento a 6 della linea, azione originariamente pianificata in modo da poter avere la possibilità di concludere le lavorazioni a 4 tra i due fermi, MTLab ha deciso di puntare alla chiusura di tutte le attività di realizzazione entro la metà di ottobre. Lo sforzo messo in atto ha permesso di raggiungere l eccellente risultato della conclusione di quanto era previsto (anche a cavallo del 2013), nonché la realizzazione di un magazzino di dispositivi d interesse per alcuni clienti. Il dato che riassume lo sforzo fatto sta in quel 40% di attività in più rispetto all anno precedente grazie ai moves realizzati e alle ore di misure effettuate. Un risultato frutto di un gioco di squadra interno, che ha richiesto un impegno anche da parte dei ricercatori di movimentazione fette, a dimostrazione della maturità raggiunta dal gruppo. MTLab : Principali Pubblicazioni Poiché per i ricercatori MTLab la scrittura di articoli non è l obiettivo primario, è difficile avere pubblicazioni quali primi autori. Di seguito si riportano dei lavori che riassumono la tipologia delle attività di MTLab: la

20 prima è di collaborazione con le UdR, la seconda esplora attività non core delle altre unità, la terza la valorizzazione di un attività storica di MTLab. Principali Pubblicazioni Titolo Argomento Rivista Through wafer via holes manufacturing by variable isotropy Deep RIE process for RF applications Lavoro con udr MEMS per portare i contatti sul retro del chip MICROSYSTEM TECHNOLOGIES Vol. 18. [78601] Elasticity of mechanical oscillators in non equilibrium steady states: experimental, numerical and theoretical results. Realizzazione oscillatori meccanici (MEMS), lavoro fatto con LISC in MEMS2 FBK INFN PHYSICAL REVIEW. E, STATISTICAL, NONLINEAR AND SOFT MATTER PHYSICS Vol. 85. [81602] 3D silicon sensors: Design, large area production and quality assurance for the ATLAS IBL pixel detector upgrade Sviluppo di prototipi rivelatori 3D per esperimento LHC ATLAs NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT Vol [114201] Il livello di produzione articoli tecnici in conferenze e riviste e come già segnalato principalmente ricollegabile a co partecipazione a articoli i cui primi autori sono altre realtà con le quali MTLab collabora. Per quanto concerne l attivazione nell anno 2012 di nuovi progetti finanziati si segnalano le iniziative dell unità per il progetto ISI CPV, per l importante progetto commissionato da azienda Giapponese denominato NEXRAY, con l azienda ERG per il progetto TSICA e per il progetto PHT ASI. In parallelo MTLab ha continuato ad operare in modalità di service provider oltre che per le altre UdR del centro anche per diverse realtà pubbliche e private italiane ed estere. Va inoltre menzionato lo sforzo di trasferimento tecnologico che MTLab sta portando avanti con l azienda spin off del Centro AdvanSID. Nel 2012 non sono state presentate domande di brevetto. MTLab : Motivazione MTLab nel 2012 pur nella contingenza della prevista interruzione delle attività conseguete la riconversione della linea allo stadard di 6 pollici ha continuato a ben interpretare il duplice ruolo di sviluppatore di soluzioni tecnologiche per la microfabbricazione del silicio e di facility di supporto ad attività sia interne al Centro che esterne ad esso. Il livello di attivazione di nuove opportunità progettuali e testimoniato dai nuovi contratti attivati nel corso del 2012, contratti che contribuiscono a supportare gli elevati costi dell infrastruttura dell unità, e questo e stato ottenuto anche attraverso commesse di servizio verso entità esterne a FBK. Il livello di autofinanziamento di MTLab per il 2012 non si discosta significativamente dall anno precedente ed e sostanzialmente in linea con la media del Centro.