ATTIVITA' DI RICERCA

La ricerca scientifica è stata incentrata principalmente sulla progettazione, realizzazione e caratterizzazione di dispositivi elettronici e di sistemi basati sul silicio amorfo idrogenato (a-Si:H). In particolare, sono state sviluppate le seguenti linee di ricerche:

1. studio dei difetti elettronici presenti nel a-Si:H e loro influenza sulle prestazioni elettroniche dei dispositivi che lo utilizzano. In tale ambito sono state sviluppate tecniche di indagine di natura elettrica (misure di capacità-tensione in funzione della frequenza e della temperatura) interpretate da modelli teorici originali specifici per strutture di tipo “stacked” a film sottile;

2. progettazione, realizzazione e caratterizzazione di dispositivi elettronici e fotosensori in a-Si:H. In particolare:

a.     dispositivo switch a due terminali per matrici attive;

b.     transistor ad effetto di campo (JFET);

c.     dispositivo bistabile a film sottile (SCR);

d.     fotosensore di radiazione nel vicino infrarosso;

e.     fototransistor;

f.      fotosensore per la radiazione ultravioletta (UV);

g.     fotosensore a due colori;

h.     celle solari ad eterogiunzione a-Si:H/c-Si.

3. sviluppo di sistemi integrati (Lab-on-Chip), basati su array di sensori in a-Si:H, per applicazioni nel campo delle analisi biomolecolari. In tale ambito, sono stati sviluppati sistemi per:

a.     rivelazione di molecole di DNA label-free;

b.     rivelazione di molecole di DNA marcate con fluorocromi o di biomolecole naturalmente fluorescenti;

c.     analisi cromatografica quantitativa su strato sottile (SMART TLC) per la rivelazione di micotossine;

d.     rivelazione di biomarkers per la celiaca.

4. progettazione e sviluppo di elettronica di read-out a basso rumore per array di fotosensori.

Parallelamente all’attività di ricerca appena illustrata, Domenico Caputo si è interessato allo studio di aspetti e problematiche della microelettronica ultrascalata, in particolare all’affidabilità di ossidi di silicio, di ossidi ad alta costante dielettrica e di dispositivi per memorie non-volatili a basso consumo di potenza. In tale ambito sono stati sviluppati dei modelli teorici originali e sono state applicate opportunamente le tecniche di indagine per film sottili, sviluppate all’interno della ricerca riguardante i film sottili di silicio amorfo.

Infine, Domenico Caputo è coinvolto nella caratterizzazione di fotosensori per radiazione ultravioletta basati su ossido di zinco ultraporoso (in collaborazione con l'Australian National University in Canberra), nello sviluppo di dosimetri per raggi X basati su fotodiodi in diamante sintetico e di circuiti elettronici per la lettura di circuiti a divisione di carica in sistemi di gamma camera. Questi ultimi due argomenti sono sviluppati in collaborazione con il CNR di Montelibretti (Roma).