Francesca Iacopi

Francesca Iacopi
Yrke(n)	Ingenjör, forskare och akademiker
Akademisk bakgrund
Utbildning	M.Sc. Ph.D. MA
Alma mater	La Sapienza University of Rome Katholieke Universiteit Leuven
Akademiskt arbete
institutioner	University of Technology Sydney

Francesca Iacopi är ingenjör, forskare och akademiker. Hon är specialiserad på material- och nanoelektronikteknik och är professor vid University of Technology Sydney . Hon är chefsutredare för ARC Center of Excellence in Transformative Meta-Optical Systems, en stipendiat vid Institution of Engineers Australia och en senior medlem av Institute of Electrical and Electronics Engineers .

Iacopi har skrivit över 130 publikationer och innehar 9 beviljade patent. Hennes utvalda forskningsområden inkluderar nanoelektronik , halvledare , 2D-material , nanofotonik och energilagring. Hennes forskning har lagt till ITRS-färdplanen för material och processer för avancerad halvledarteknologi avseende enheter, sammankopplingar och förpackningar.

Iacopis forskningsbidrag har gett henne olika utmärkelser, inklusive ett guldpris för doktorander ( Material Research Society ) 2003 och Global Innovation Award (TechConnect World) 2014. Hon har fungerat som en rådgivande kommittémedlem till Queensland State Government on Science and Innovation 2015. Iacopi utsågs till representant för IEEE Electron Devices Society till International Roadmap for Devices and Systems (IRDS) 2019. Hon grundade och var den första ordföranden för IEEE Electron Device Society Chapter i New South Wales 2019. Hon är en Invald medlem i IEEE Electron Devices Society Board of Governors.

Utbildning

Efter sin gymnasieexamen vid Liceo Scientifico Augusto Righi i Bologna , fortsatte Iacopi med sin magisterexamen i fysik från La Sapienza-universitetet i Rom 1996 och flyttade sedan till Belgien för sina doktorandstudier. Hon tog sin Ph.D. examen i material- och elektroteknik från Katholieke Universiteit Leuven 2004, under ledning av Karen Maex. Senare avslutade hon också en magisterexamen i kulturantropologi och utvecklingsstudier från samma universitet 2009.

Karriär

Under sin M.Sc. studier, arbetade Iacopi som juniorforskare vid det italienska nationella institutet för kärnfysik från 1995 till 1998 och flyttade senare till Belgien med en tjänst vid Vrije Universiteit Brussel i samarbete med CERN, Schweiz till 1999. Under det följande decenniet gick Iacopi med i Inter -universitetets Microelectronics Center i Leuven, Belgien, som forskare och blev senare befordrad till senior forskare från 2006. Under sin period i IMEC forskade Iacopi om sammankopplingar och nanoteknik. Efteråt tillbringade hon ett år i Japan, där hon utnämndes till gästdocent vid University of Tokyo, Kashiwa Campus, för att studera nya plasmaprocesser. 2010 flyttade hon till USA och accepterade en industriell position på Globalfoundries som chef för Customer Packaging Technology och ledde strategin för Chip-Package Interaction för företaget. Därefter flyttade Iacopi till Australien för en forskartjänst vid Griffith University, där hon 2012 tilldelades ett Future Fellowship från Australian Research Council. Under denna period grundade hon sin egen forskargrupp och uppfann en katalytisk process för att få epitaxiell grafen från kiselkarbid på kisel. 2015 blev hon medlem av Advance Queensland Panel of Experts for the Queensland Government. Under denna tid fungerade hon som rådgivare till Queenslands regering om vetenskap och innovation för staten.

2016 gick Iacopi till University of Technology Sydney och utsågs till professor. Hon leder Integrated Nanosystems Research Lab. 2017 var hon chef för disciplin, kommunikation och elektronik i två år; 2019 grundade och var hon ordförande för IEEE Electron Device Society Chapter i New South Wales, tillsammans med att hon utsågs till Associate Investigator vid Australian Research Council Centre of Excellence for Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET). 2020 utsågs hon till chefsutredare för Australian Research Council Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems.

Forskning och arbete

Iacopis anmärkningsvärda forskningsområden inkluderar nanoelektronik, halvledare, 2D-material, nanofotonik och energilagring. Iacopis tidigaste forskning fokuserade på instrumentering för medicinsk nukleär avbildning.

I slutet av 1990-talet arbetade hon på den framåtriktade delen av Compact Muon Solenoid (CMS) detektorn. Det underliggande syftet med forskningen var att spåra elementarpartiklar genom interaktion av strålning med material. I en rapport om testerna av CMS microstrip gas kammare (MSGC) moduler vid PSI, genomförde Iacopi och hennes kollegor CMS-experimentet och testade två CMS MSGC som liknade spårarens cylinder, med hjälp av en högintensitetsstråle. Det inre lagret av MSGC i CMS visade sig vara stabilt vad gäller spänning, vilket gjorde experimentet framgångsrikt. Kort därefter togs dock ett beslut om att byta teknik för CMS-trackern till silikondetektorer. 1999 började Iacopi arbeta på ett av de största oberoende FoU-centren för halvledare (IMEC) och fokuserade på ultralåg-k/högporös dielektrik för sammankopplingar på chip. Hon är författare till flera viktiga verk inom detta område, vilket också ledde till teknisk implementering i halvledarindustrin. Iacopi skrev en artikel om problemen med den strukturella stabiliteten hos ultra-låg-k-baserade sammankopplingar och pekar på att avslappning i ultra-låg-k-baserade sammankopplingsstrukturer, antingen på grund av adhesionsfel eller av porös dielektrisk efterlevnad, kan visa sig vara skada i sammankopplingarna. Hon föreslog lösningar för att förhindra avslappning med någon av mekanismerna. Hon definierade också de parametrar som krävs för att generera välgrundade kvantitativa förutsägelser. Hennes forskning vid IMEC lyfte fram frågan om okontrollerad diffusion av arter i de dielektriska porerna och riktade inbromsningen av projektionen för det industriella upptaget av ultra-låg-k-dielektriker av International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Iacopis forskningsfokus flyttades sedan till halvledarkompatibel tillväxt och integration av halvledarnanotrådar för elektroniska applikationer som Tunnel-Field Effect Transistors (T-FET). Hennes främsta bidrag har varit identifieringen av indium som potentiell ersättning för guld i den seedade nanotrådsväxten med vapour-liquid-solid (VLS)-metoden. I en artikel publicerad 2008 presenterade Iacopi de storleksrelaterade egenskaperna hos indiumfröade kiselnanotrådar. Hon baserar sin forskning på att nanotrådarnas tillväxtstruktur förändras avsevärt när storleken är i tiotals nanometer. Iacopi föreslog en modell för att motverka detta problem. I en liknande artikel om tillväxten av nanotrådar av kisel, konstaterar Iacopi att tillverkning av nanotrådar för mikroelektronik nerifrån och upp är svår eftersom trådarnas egenskaper skulle behöva kontrolleras på wafer-skala. Hon går igenom begränsningarna för att etablera en kontrollerad process för en VLS-tillväxt av kiselnanotrådar och föreslår förslag för att uppnå nanotrådstillväxten på ett kontrollerat sätt.

I början av 2010-talet arbetade Iacopi med demonstrationen att kalla plasma kan vara en effektiv lösning för att bromsa diffusionen av reaktiva arter till porösa medier. Hon skrev en artikel 2011 om kryogena plasma och nanoporösa material. Genom sin forskning visade Iacopi att genom att bearbeta plasma vid kryogena temperaturer kan diffusionen av plasma till nanoporösa material avsevärt undertryckas. Hon visar vidare att denna undertryckning styrs av reaktionsfaktorer, radikal rekombination och stickningskoefficient. Medan han arbetade vid Griffith University, uppfann Iacopi en direkt och selektiv process för syntes av grafen i waferskala på kisel, med tillämpningar inom integrerad mikroteknologi, inklusive nanofotonik, biokompatibel avkänning och energilagring. Iacopi skrev en artikel om grafentillväxt med en nickel-kopparlegering som katalysator. Hon erhöll några lager grafen genom en odlingsmetod med fast källa med nickel-kopparlegering som förmedlare på kiselkarbid på kisel. Man fann att detta var den mest lämpliga metoden för att erhålla storskalig epitaxiell grafen på kiselkarbid på kisel. Iacopi beskriver proceduren för grafensyntes i artikeln och diskuterar också processens nyckelegenskaper. I en liknande artikel 2014 om de grafitiserade mikrostrålarna av kiselkarbid förklarar Iacopi de beprövade procedurerna och metoderna för att få grafen på kiselskivor på ett platsselektivt sätt, samtidigt som begränsningarna diskuteras. Denna forskning pekar mot att ersätta ledande metallfilmer i MEMS- och NEMS-enheter med kol-nickellegeringsmetoden. Denna uppfinning gav henne ett Global Innovation Award från TechConnect 2014. På grund av hennes forskningsbidrag har Iacopi och hennes forskning citerats i olika tillkännagivanden och pressmeddelanden. I en uppföljning av denna forskning bevisar hon ytterligare effektiviteten av att använda nickel-kopparlegeringen för produktion av storskalig epitaxiell grafen på kisel med elektrisk ledningsförmåga jämförbar med grafen på kiselkarbidskivor. Hennes nuvarande forskning vid University of Technology Sydney fokuserar på grafen och andra tvådimensionella material på kisel för More-than-Moore-applikationer, och för att möjliggöra nya material och funktioner för miniatyriserade system som omfattar elektronik, fotonik, avkänning och energi.

Pris och ära

• 2003 - Gold Graduate Student Award, Materials Research Society
• 2012 - Future Fellowship, Australian Research Council
• 2014 - Global Innovation Award, Tech Connect World
• 2015 - Medlem av den rådgivande kommittén för Queensland State Government on Science and Innovation
• 2018 - Listad bland de 30 mest innovativa ingenjörerna, Institute of Engineers Australia

Utvalda artiklar

• K.Maex, MRBaklanov, D.Shamiryan, F.Iacopi, S.Brongersma, ZSYanovitskaya, Low dielectric constant materials for microelectronics, Applied Physics Focused Review, J.Appl.Phys.93 (11), s. 8793–8841, 2003 .
• D.Shamiryan, TJAbell, F.Iacopi, K.Maex, Low-k dielektriska material, Materials Today, januari 2004, s. 34–39.
• R.Hoofman, G.Verheijden, J.Michelon, F.Iacopi, Y.Travaly, M.Baklanov, Zs.Tőkei, G.Beyer, "Utmaningar i implementeringen av lågk-dielektrik i back-end of line" , Microelectron.Eng. 80, s. 337–344, 2005.
• N.Mishra, J.Boeckl, N.Motta och F.Iacopi, "Graphene growth on silicon carbide: a review", Phys. Status Solidi A 213, No. 9, 2277–2289 (även inbjuden Issue Cover), 2016.
• F Iacopi, Y Travaly, B Eyckens, C Waldfried, T Abell, EP Guyer, DM Gage, RH Dauskardt, T Sajavaara, K Houthoofd, P Grobet, P Jacobs, K Maex, Short-ranged strukturell omarrangering och förbättring av mekaniska egenskaper hos organosilikatglas inducerade av ultraviolett strålning, Journal of Applied Physics 99 (5), 053511
• R.Pani, R.Pellegrini, F.Scopinaro, A.Soluri, G.De Vincentis, F.Iacopi, A.Corona, A.Grammatico, S.Filippi, PLBallesio, Scintillating array gammakamera för kliniskt bruk, Nucl.Instr . och Meth., vol. A392, nr 1-3 (1997), 295-298.
• F Iacopi, PM Vereecken, M Schaekers, M Caymax, Nele Moelans, Bart Blanpain, O Richard, Christophe Detavernier, H Griffiths, Plasmaförstärkt kemisk ångavsättningstillväxt av sinanotrådar med metallkatalysatorer med låg smältpunkt: ett effektivt alternativ till Au- medierad tillväxt, Nanotechnology 18 (50), 505307
• F.Iacopi, JHChoi, K.Terashima, PMRice, G.Dubois, "Kryogena plasma för kontrollerad bearbetning av nanoporösa material", Phys. Chem. Chem. Phys., 13, 3634-3637, 2011.
• M Amjadipour, D Su, F Iacopi, grafisk-baserade solid-state superkondensatorer: möjliggör redoxreaktion genom in situ elektrokemisk behandling, batterier och superkapslar 3 (7), 587-595 (även inbjuden framsida)
• F.Zarotti, B.Gupta, F.Iacopi, A.Sgarlata, M.Tomellini, N.Motta, "Time evolution of graphene growth on SiC as a function of annealing temperature", Carbon 98, 307-312, 2016.