Descrizione
L' Istituto di Fotonica e Nanotecnologie è nato dall' unificazione di tre organi CNR operanti nel campo delle nanotecnologie e dei materiali e dispositivi avanzati per fotonica ed elettronica: il Centro di Elettronica Quantistica e Strumentazione Elettronica (CEQSE) di Milano, il Centro di Fisica degli Stati Aggregati (CeFSA) di Trento, l'Istituto di Elettronica dello Stato Solido (IESS) di Roma. Missioni principali dell'Istituto sono:
a) Lo studio e sviluppo della Fotonica sia nei suoi sviluppi più fondamentali legati all'interazione radiazione-materia, sia per lo sviluppo dei materiali e relativi componenti e dei sistemi, sia per le applicazioni in svariati campi della scienza e tecnologia.
(b) Lo studio e sviluppo delle nanotecnologie onde poter realizzare componenti e dispositivi avanzati, in svariati campi della scienza e tecnologia, non realizzabili altrimenti o che comunque rispondano alle esigenze moderne di una miniaturizzazione quanto più spinta possibile.
(c) La realizzazione di dispositivi microelettronici e micromeccanici e lo sviluppo, studio e caratterizzazione dei materiali ad essi connessi. I tre organi costituenti, che attualmente costituiscono le tre sezioni su cui si articola l'Istituto stesso, sono caratterizzati da una tradizione di sicura eccellenza nei rispettivi campi in cui hanno tipicamente operato. Essi inoltre possiedono un patrimonio di strumentazioni e di tecnologie rilevanti, in alcuni casi uniche, sia nell'ambito delle istituzioni di ricerca italiane che nel panorama della ricerca internazionale.
La sede di Roma (già IESS) opera con successo e rilievo internazionale nel settore delle micro e nanotecnologie volte alla realizzazione di dispositivi avanzati elettronici, optoelettronici e fotonici. La sede di Roma dispone di una "facility" di micro e nanofabbricazione, dotata di litografia a fascio elettronico, litografia ottica, tecnologie di attacco dei materiali, tecnologie di deposizione e strumentazioni di diagnostica. I campi più importanti in cui la sezione di Roma ha operato ed opera sono:
(1) Realizzazione di strutture e dispositivi mesoscopici con semiconduttori e superconduttori e di strutture micromeccaniche su silicio e nitruro di silicio.
(2) Processi avanzati per micro e nanoelettronica, dispositivi per iperfrequenze, dispositivi per elettronica su larga area.
(3) Sviluppo di tecniche litografiche a fascio elettronico, a raggi X e a sonde microscopiche a scansione.
(4) Sviluppo di tecniche di diagnostica mediante sorgenti X sia convenzionali che di luce di sincrotrone.
La Sezione di Milano (già Centro CEQSE) occupa, da oltre trent'anni, una posizione di assoluto rilievo in campo internazionale nel settore della Fotonica. I campi più importanti in cui ha operato ed opera sono:
(1) Fisica e tecnologia di sorgenti laser a stato solido e di dispositivi attivi e passivi in guida d'onda.
(2) Applicazioni della luce laser in campo medico (es. rivelazione e distruzione selettiva di tessuti tumorali) e biologico.
(3) Fisica e tecnologie delle sorgenti laser ad impulsi ultracorti (dai picosecondi ai femtosecondi).
(4) Sviluppo di rivelatori di radiazione elettromagnetica particolarmente innovativi.
Le apparecchiature più caratterizzanti della Sezione sono rappresentate da una "facility" per la fabbricazione di reticoli di Bragg speciali, da una "facility" per fabbricazione e caratterizzazione di guide d'onda ottiche, da sistemi di spettroscopia risolta in tempo per diagnostica biomedica, da una sorgente laser ultra-intensa e con durata inferiore a 10 femtosecondi (unica in campo internazionale). La Sezione di Trento (già Centro CeFSA) opera, con una forte visibilità internazionale, nello sviluppo e caratterizzazione di materiali per la fotonica, optoelettronica ed elettronica introducendo innovazioni significative sia nella preparazione sia nelle tecniche di caratterizzazione sia nell'applicazione a dispositivi. I principali campi di attività sono:
(1) sintesi e trattamenti di superficie di materiali nanostrutturati da fasci di cluster, molecole organiche ed oligomeri per applicazioni fotoniche, optoelettroniche ed elettroniche;
(2) preparazione, caratterizzazione e studio di materiali dielettrici per la fotonica e l'optoelettronica
(3) sviluppo e caratterizzazione di guide di luce planari e precursori massivi per dispositivi tutto-ottici;
(4) Dispositivi superconduttivi avanzati.
(5) Spettroscopie a Raggi X da luce da sincrotrone.
Le apparecchiature più caratterizzanti sviluppate o acquisite nella Sezione sono: sistema per la sintesi e caratterizzazione di materiali da fasci supersonici (unico nel suo genere a livello internazionale); impianti per la preparazione e caratterizzazione di guide d'onda piane; sistema XEOL per fotoluminescenza da raggi X; sistemi laser ed ionici per la rivelazione in tracce di elementi volatili; sistema per la caratterizzazione del rumore di back-action di amplificatori SQUID.
Il personale dell'Istituto ammonta a 58 unità comprendente ricercatori, tecnici, e amministrativi CNR (36 unità) e personale associato per convenzione (22 unità). L'Istituto è caratterizzato da una forte integrazione con il mondo universitario, il che permette una numerosa presenza di personale in formazione (dottorandi, laureandi, assegnisti, borsisti per un totale di 51 unità) ed una rilevante mobilità.