L’attività di ricerca è stata svolta in collaborazione con l’ANSALDO Trasporti di Napoli.
I dispositivi di potenza hanno un ruolo cruciale nel determinare rendimento ed affidabilità dei sitemi elettronici di potenza.
E' quindi importante, durante la fase di progetto, poter simulare accuratamente il funzionamento di tali dispositivi, utilizzando modelli che funzionino in regime di ampi segnali, che tengano conto delle caratteristiche peculiari dei dispositivi stessi e che siano dotati di tecniche di estrazione dei parametri semplici ed efficaci.
La ricerca ha riguardato lo studio del diodo PiN. Il lavoro svolto può essere suddiviso in più fasi:

• Sviluppo si un modello di diodo PiN in cui l'effetto dei parametri sulle caratteristiche del dispositivo sia quanto più possibile disaccoppiato, al fine di rendere più semplice la fase di estrazione dei parametri. Tale lavoro ha richiesto la scrittura delle equazioni del modello, e la validazione dello stesso tramite simulazioni software [1,C5,C8].
• E' stata sviluppata una tecnica di estrazione automatica dei parametri per il modello di diodo PiN proposto. Di tale tecnica di estrazione dei parametri è stata fornita una implementazione software che è stata applicata con successo a vari diodi di differenti caratteristiche.
• E' stata sviluppata una nuova tecnica di ottimizzazione globale basata sul Simulated Annealing la cui validità è stata verificata risolvendo alcuni problemi di estrazione dei parametri di MOSFET a canale sub micrometrico [C4]. Tale tecnica di ottimizzazione globale è uno degli strumenti utilizzati per l'estrazione dei parametri del modello del diodo PiN in quanto associa ottime caratteristiche di ottimizzazione globale alla velocità tipica di tecniche di minimizzazione locali.
• E' stato sviluppato un modello del diodo PiN che tiene conto degli effetti di temperatura e di auto riscaldamento. In particolare sono stati modellati gli effetti di riscaldamento della regione attiva del dispositivo che hanno un rilevante effetto nel comportamento transitorio, ma che non sono immediatamente rilevabili in termini di riscaldamento del package [4,C12]. questi effetti sono trascurabili per dispositivi di segnale, ma diventano importanti per dispositivi di potenza che producono rilevanti dissipazioni e che quindi lavorano a temperature (in particolare quelle della regione attiva) fortemente variabili.

Scientific activities

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