Tesi in ambito nanoelettronica e spintronica Silvia Baldovino, Marco Fanciulli Department of Material Science, University of Milano Bicocca – Milano, Italy CNR-INFM MDM National Laboratory, Agrate Brianza (MI), Italy

EXPERIMENTAL FACILITIES Laboratorio Materiali e Spettroscopie per la Nanoelettronica e la Spintronica (Bicocca) RESEARCH LINES - POINT DEFECTS IN SEMICONDUCTORS AND OXIDES - SEMICONDUCTOR/OXIDE INTERFACES - Si AND Ge NANOSTRUCTURES   EXPERIMENTAL FACILITIES - Growth and processing Atomic Layer Deposition (ALD) mini-chamber with O3 line for in-situ characterization. - Characterization Two CW X-band systems for electron spin resonance (ESR) spectroscopy, electrically detected spin resonance spectroscopy (EDMR) and electron nuclear double resonance spectroscopy (ENDOR). Variable temperature measurements (4-300 K). Low frequency (0.5-1 GHz) EDMR. Set-up for inelastic electron tunneling spectroscopy (IETS) working in the temperature range 4-300 K.

Laurea Magistrale (LM) Tesi disponibili presso MSNS (Bicocca) Laurea Magistrale (LM) Caratterizzazione di impurezze in nanostrutture di silicio, silicio-germanio, e germanio mediante tecniche di risonanza di spin elettronico ed altre tecniche spettroscopiche per applicazioni nella computazione quantistica. Caratterizzazione di strati ultrasottili di ossidi su semiconduttori mediante tunneling inelastico di elettroni (IETS) e trasporto spin dipendente (SDT, EDMR). Studio in-situ dei processi di ossidazione e degli stadi iniziali di crescita di ossidi mediante atomic layer deposition (ALD) di semiconduttori mediante spettroscopia di risonanza di spin elettronico rilevata elettricamente (EDMR). Caratterizzazione mediante risonanza ferromagnetica rivelata elettricamente di strati sottili di ossidi magnetici. Realizzazione e caratterizzazione di nanofili di silicio e di altri semiconduttori mediante processi top-down e bottom-up.

Growth and Processing Facilities 100 m2 clean room class 1000 Laboratorio Materiali e Dispositivi per la Microelettronica (CNR- Agrate B.) Growth and Processing Facilities ALD 100 m2 clean room class 1000 2 Atomic Layer Deposition (ALD) +Ozone and in-situ characterization Omicron UHV system with MBE chamber and in-situ variable temperature AFM/STM, XPS, LEISS MOCVD (Chalcogenides) Cluster Tool (ALD, Sputtering, Evaporator) Thermal and e-beam evaporator Wet benches for wafer cleaning Rapid Thermal Processing (RTP) system Photolithography e-beam lithography Microscope Profilometer Plasma Etcher Bonders Thermal/e-beam deposition Yellow room RTP MBE MOCVD

MDM Characterization facilities Scanning Probes: AFM, STM, MFM/EFM, SCM, SThM, SNOM UHV cryogenic VT (25-1500 K) AFM/STM system X-ray diffraction (XRD) and reflectivity (XRR) TXRF/XRR SEM XPS (in-situ), XPS-mono (ex-situ) LEIS ToF-SIMS Electrical Characterization (I-V, C-V, C-t, ...), DLTS, Noise, IETS Optical Techniques (-RAMAN and PL – visible and UV), FT-IR, IPE (4-400 K), Ellipsometry (ex-situ and in-situ) Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy (CEMS) Electron Spin Resonance Spectroscopy (ESR), EDMR (X and Q band) (2-600 K), ENDOR (X-band) Four probe cryomanipulator (4-400 K) Cryomagnetic system (12 T, 300 mK, 40 GHz and 200 GHz probes) Multi-frequency EDMR Pulsed EPR (X-band) XRD, XRR 4-400 K; electrical testing UHV VT AFM/STM

Materials and processes for novel non-volatile memory devices MDM Research Lines Materials and processes for novel non-volatile memory devices Scaling of Flash Memory devices (inter-poly dielectrics, interconnections) Charge Trapping Memories Semiconducting and metallic nanoclusters Phase Change NVM Binary oxides for resistive switching memories Selector Elements for Cross-Bar Architectures Flash and Post-Flash Resistive RAM Materials for ultra-scaled logic CMOS based devices High-k Dielectrics : transition metal and rare earth binary/ternary compounds Substrates (Si, SiGe, Ge, III-V) Spintronics Magnetic Tunnel Junctions Spin degree of freedom for novel functionalities in silicon based nanoelectronic devices Tailoring innovative devices by parameters-free simulations Other Activities: Neuroelectronics, Metamaterials

Laurea Magistrale (LM) Tesi disponibili presso MDM (Agrate Brianza) Laurea Magistrale (LM) Realizzazione di nanostrutture di silicio e loro caratterizzazione fisico-chimica, ed elettrica (anche spin-dipendente) Misure di coerenza di spin in silicio ed altri semiconduttori (Ge, ZnO) mediante tecniche pulsate di risonanza magnetica Studio del magnetostrasporto (tunneling risonante) in dispositivi MOSFETs e FinFETs ultrascalati Caratterizzazione elettrica di ossidi binari per l’impiego in memorie non volatili a commutazione resistiva Deposizione mediante MOCVD e caratterizzazione di strati di materiali calcogenuri per lo sviluppo di memorie non volatili a cambiamanto di fase Studio del trasporto in calcogenuri per applicazioni in dispositivi di memoria non volatile Crescita mediante MBE di ossidi ad alta costante dielettrica su Ge e GaAs, e caratterizzazione in-situ STM, per applicazioni in dispositivi nanoelettronici Studio delle proprietà elettriche locali di film sottili per memorie a commutazione resistiva, tramite tecniche di microscopia a sonda Realizzazione, mediante tecniche ALD e CVD di giunzioni tunnel magnetiche, e loro relativa caratterizzazione http://www.mdm.infm.it

Per Ulteriori Informazioni Prof. Marco Fanciulli Laboratorio Materiali e Spettroscopie per la Nanoelettronica e Spintronica Dipartimento di Scienza dei Materiali Università degli Studi di Milano – Bicocca Tel: +39 02 6448 5034 (office) +39 02 6448 5184 (Lab.) marco.fanciulli@unimib.it CNR-INFM MDM National Laboratory Via C. Olivetti 2, 20041 Agrate Brianza (MI) Tel. +39 039 6036253 (Office) +39 039 6037489 (Secretary) +39 039 6035143 (Lab.) marco.fanciulli@mdm.infm.it