La ricerca è mirata all’ideazione di tecnologie e all’implementazione di metodologie per il testing non invasivo di circuiti elettronici ULSI (Ultra Large Scale of Integration). L’apparato proposto si basa su misure sperimentali della luminescenza emessa spontaneamente dai circuiti integrati durante il loro funzionamento, con risoluzione temporale di pochi picosecondi. Altri scopi della ricerca sono la definizione e la validazione di modelli analitici e SPICE per la luminescenza da singoli transistori MOS soggetti ad elevati campi elettrici, per permettere mediante simulazioni CAD di prevedere l’andamento temporale della luminescenza e dei segnali elettrici all’interno del chip, per poter individuare difetti circuitali, malfunzionamenti o violazioni di specifiche. Il gruppo di ricerca ha sviluppato e realizzato:

• microscopio per l’indagine ottica di circuiti integrati mediante rivelatori bidimensionali CCD (Charge-Coupled Devices) statici e SPAD (Single Photon Avalanche Diode) risolti temporalmente;
• modelli analitici e SPICE della luminescenza emessa, in funzione del punto di lavoro del transistore e dei parametri tecnologici di fabbricazione;
• metodologie di confronto tra misure sperimentali e simulazioni SPICE, per individuare malfunzionamenti circuitali;
• test e debug di chip reali.

Attualmente sono in corso collaborazioni con IBM, T.J. Watson Research Center, Yorktown Heights, USA, researchweb.watson.ibm.com/journal/rd/444/tsang.html  Dr. Franco Stellari e STMicroelectronics – Agrate Brianza.