Ricardo Cardoso Rangel.

O objetivo desta proposta é de uma plataforma nacional biossensora, utilizando biossensores fabricados no Brasil (LSI/USP), utilizando assim o conhecimento de dispositivos semicondutores adquirido ao longo de muitos anos de pesquisa para propor uma ferramenta (o sensoriamento precoce) que proporcione esta melhoria mostra a necessidade do desenvolvimento deste projeto. O elemento biossensor a ser utilizado na detecção da Glicose e Potássio será o BE SOI MOSFET (transistor que obtive a patente em 2023) que está em fase de desenvolvimento para uso como biossensor e requer mais estudo e fabricação para obter sua estabilidade. O elemento biossensor para a detecção da vitamina D3 será o diodo de barreira Schottky (Biodiodo) que está também em fase de desenvolvimento para esta aplicação.

Este Projeto Temático "Física e Instrumentação de Altas Energias com o LHC-CERN" (FAPESP 2020/04867-2) consiste em excelente oportunidade para o desenvolvimento de instrumentação de sensoriamento de partículas de alta energia. Neste contexto os LGAD (Low Gain Avalanche Detector) apresenta-se como dispositivo promissor. A fabricação e caracterização de tais sensores gera desenvolvimento científico e tecnológico fundamentais para o desenvolvimento nacional neste tipo de tecnologia. A parceria com o CERN irá acelerar este desenvolvimento.

Este projeto de pesquisa propõe a caracterização elétrica do BE SOI MOSFET (o qual sou o inventor) funcionando como biossensor, assim como propõe a fabricação inédita de um novo dispositivo, que chamaremos de transistor de tunelamento induzido por efeito de campo (BE SOI Túnel-FET), tomando como base a estrutura do BE SOI MOSFET. Fui o coordenador técnico para a fabricação do dispositivo BE SOI Túnel-FET. A proposta é que ambos os dispositivos sejam utilizados como elemento biossensor (Bio-FET), na qual seu desempenho e princípios físicos serão avaliados a partir da observação das curvas características dos transistores fabricados (inseridos ou não em meios biológicos) e de simulações numéricas para estudo da sua física de funcionamento. Como elemento de teste será utilizado inicialmente a glicose, por ser já bem conhecida, para testar a sensibilidade deste dispositivo como biossensor que uma vez validado será também testado para outros elementos a serem selecionados durante pesquisa.

Este projeto de pesquisa tem como finalidade o estudo do comportamento de transistores SOI avançados fabricados com as tecnologias SOI CMOS planares de óxido enterrado ultrafino (UTBOX) e de múltiplas portas (MuGFET: FinFET por exemplo) aplicados na implementação de células de memória dinâmica contendo um só transistor (1T-DRAM), sem a necessidade de uso do capacitor de armazenamento (capacitorless), normalmente utilizado em células de memórias DRAM convencionais. O estudo será feito em temperatura ambiente e em temperatura de operação típica, que é da ordem de 85o C. Desta forma neste projeto será estudado a aplicação destas estruturas avançadas como célula 1T-DRAM, de forma a avaliar quais estruturas são mais promissoras para a função.

Este projeto de cooperação internacional visa à obtenção de auxílio financeiro para viabilizar missões de pesquisadores brasileiros da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) ao Interuniversity Microelectronic Center (Imec) da Universidade Católica de Leuven (KULeuven), Leuven, Bélgica. A finalidade deste projeto é de estudar o comportamento de diversos transistores SOI avançados para funcionar como uma célula de memória dinâmica (DRAM) composta de um só transistor, sem a presença do capacitor (capacitorless) de armazenamento de informação normalmente encontrado neste tipo de memória.

É uma rede de pesquisa e formação de recursos humanos que congrega pesquisadores e grupos de pesquisa na área de microeletrônica, de quase todos estados brasileiros distribuídos em todas as regiões, bem como mantém colaborações com diversas instituições de pesquisa e pesquisadores do exterior.

Este projeto de pesquisa tem como finalidade o projeto, fabricação, caracterização elétrica e modelagem de transistores construídos em lâminas de silício sobre isolante SOI (Silicon-On-Insulator) de múltiplas portas, com canal vertical, denominado de FinFET. Neste projeto fui o coordenador técnico para a fabricação do dispositivo.