Evanescent Waveguide Sensor for On-Chip Biomolecular Detection

This work presents analysis and development of an evanescent waveguide sensor system, which integrates an amorphous silicon photodiode and a glass-diffused waveguide. Design of the system includes a study of thickness and refractive index of the transparent electrode of the diode, which are crucial parameters for the optimization of the optical coupling between the waveguide and the photodetector. Preliminary electro-optical measurements on the fabricated device show excellent system performances, and suggest its use for on-chip detection in lab-on-chip applications

Hydrogen Plasma and Thermal Annealing Treatments on a-Si:H Thin Film for c-Si Surface Passivation☆

Abstract High efficiency solar cells can be fruitfully built using the amorphous/crystalline silicon technology, taking advantage of the high V oc that occurs as a consequence of excellent c-Si surface passivation provided by a-Si:H films. Improvements of the interface quality can be obtained using post deposition treatments such as hydrogen plasma and thermal annealing. We propose the use of surface photovoltage technique, as a contact-less tool to evaluate the energetic distribution of the state density at amorphous/crystalline silicon interface, and FTIR spectroscopy of the same samples to appreciate the evolution of Si-H and Si-H 2 bonds. This approach leads to interesting applications for monitoring and improving the interface electronic quality, which is extremely susceptible to the different treatments adopted. We found that thermal annealing produces a metastable state which goes back to the initial state after just 48 hours, while the effect of hydrogen plasma post-treatment results more stable. Moreover H 2 plasma reduces the defect density of one order of magnitude with respect to thermal annealing and keeps it constant also after one month. The hydrogen plasma is able to reduce the defect density but at the same time increases the surface charge within the a-Si:H film due to the H + ions accumulated during the plasma exposure, leading to a more stable configuration

Hydrogen plasma and thermal annealing treatments on a-Si:H thin film for c-Si surface passivation

High efficiency solar cells can be fruitfully built using the amorphous/crystalline silicon technology, taking advantage of the high Voc that occurs as a consequence of excellent c-Si surface passivation provided by a-Si:H films. Improvements of the interface quality can be obtained using post deposition treatments such as hydrogen plasma and thermal annealing. We propose the use of surface photovoltage technique, as a contact-less tool to evaluate the energetic distribution of the state density at amorphous/crystalline silicon interface, and FTIR spectroscopy of the same samples to appreciate the evolution of Si-H and Si-H2 bonds. This approach leads to interesting applications for monitoring and improving the interface electronic quality, which is extremely susceptible to the different treatments adopted. We found that thermal annealing produces a metastable state which goes back to the initial state after just 48 hours, while the effect of hydrogen plasma post-treatment results more stable. Moreover H2 plasma reduces the defect density of one order of magnitude with respect to thermal annealing and keeps it constant also after one month. The hydrogen plasma is able to reduce the defect density but at the same time increases the surface charge within the a-Si:H film due to the H+ ions accumulated during the plasma exposure, leading to a more stable configuration

General Chair del congresso internazionale PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium - PIERS 2019 in Rome

Il Congresso Internazionale "PIERS2019 in Rome", 41ma edizione, trentesimo anniversario del simposio, si è svolto a Roma dal 17 al 20 giugno 2019 nel complesso di San Pietro in Vincoli presso la sede della Facoltà di Ingegneria dell'Informazione, Informatica e Statistica e della Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale dell'Università di Roma "La Sapienza" (General Chair Rita Asquini). Il Congresso ha visto la partecipazione di oltre 1800 ricercatori (a fronte dei 1000/1300 attesi), provenienti da oltre 70 paesi del mondo, registrando il record di partecipazione di tutte le edizioni dal 1989 ad oggi. Il livello scientifico del Congresso è risultato estremamente elevato con la partecipazione di eminenti professori e ricercatori che hanno rappresentato i progressi e i più recenti avanzamenti nella fotonica, nell'elettromagnetismo e nell'elettronica. Inoltre il Congresso ha visto la partecipazione di oltre 1800 ricercatori (a fronte dei 1000/1300 attesi), provenienti da tutto il mondo (più di 70 paesi), registrando il record di partecipazione di tutte le edizioni dal 1989 ad oggi. Nel 2018 il simposio si è tenuto a Toyama in Giappone (http://www.piers.org/piers2018Toyama/) ed ha visto la partecipazione di circa 1.400 relatori. Nel 2017 il simposio è stato organizzato a Singapore (http://piers.org/piers2017Singapore/) e sponsorizzato dalla Nanyang Technological University (NTU) con circa 1000 relatori. Nei quattro giorni del congresso sono stati presentati più di 2200 lavori scientifici organizzati in 195 sessioni totali che si sono svolte su 20 sessioni parallele e 6 sessioni poster, suddivisi nelle 5 aree tematiche di seguito riportate: SC1. Computational Electromagnetics, Electromagnetic Compatibility, Scattering and Electromagnetic Theory SC2. Metamaterials, Plasmonics and Complex Media SC3. Optics and Photonics SC4. Antennas and Microwave Technologies SC5. Remote Sensing, Inverse Problems, Imaging, Radar and Sensing Sono state inoltre organizzate sessioni specifiche riservate a Studenti e giovani Ricercatori finalizzate a favorire la visibilità delle loro ricerche. I lavori migliori, riportato di seguito, sono stati premiati da una apposita Commissione con 24 riconoscimenti BSPA - Best Student Paper Award e 15 riconoscimenti YSA - Young Scientist Award. Gli "invited talk" sono stati gestiti all'interno delle sessioni parallele, le quali sono state caratterizzate come "special session", focus session" e sessioni ordinarie. Hanno partecipato 37 eminenti Keynote Speakers, elencati di seguito, tra i massimi esponenti della ricerca nei vari ambiti delle tecnologie e delle applicazioni della fotonica, dell'elettromagnetismo e dell'elettronica, che con l'alto profilo scientifico a livello mondiale hanno contribuito al successo scientifico della Conferenza. Il comitato tecnico, scientifico e organizzativo, riportato di seguito, ha visto la partecipazione anche di molti Ricercatori e Professori della Sapienza. Il Congresso ha ottenuto il patrocinio e il logo della Sapienza Università di Roma. I Proceedings della conferenza sono stati accettati e pubblicati sulla IEEE Xplore Digital Library https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/8977603/proceeding, e sono indicizzati su SCOPUS. Il sito internazionale del corso è http://piers.org/piers2019Rome/, mentre il sto locale è https://web.uniroma1.it/piers2019/. PIERS 2019 in Rome è stato sponsorizzato dalla Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) con tre societies IEEE Geoscience and Remote Sensing Society (IEEE GRSS), IEEE Antennas and Propagation Society (IEEE AP-S) e IEEE Photonics Society