MAGNONE PAOLO

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Structure Department of Management and Engineering
Telephone 0444998752
Qualification Professore associato confermato
Scientific sector ING-INF/01 - ELECTRONICS
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(updated on 05/04/2016 16:03)

Proposals for thesis
Implementazione di un setup sperimentale per l’analisi di affidabilità e studi di compatibilità elettromagnetica in dispositivi e circuiti elettronici di potenza.

L’affidabilità dei dispositivi elettronici e lo studio della compatibilità elettromagnetica nei circuiti rappresentano un aspetto cruciale per lo sviluppo di convertitori DC-DC o inverter.
L’analisi di affidabilità e compatibilità elettromagnetica coinvolge diverse problematiche, sia a livello di dispositivo che a livello circuitale (o di layout). I singoli dispositivi, sono infatti sottoposti ad appositi test quali high temperature reverse bias, high temperature forward bias, power e thermal cycling.
In generale, per valutare gli aspetti affidabilistici o di compatibilità elettromagnetica, è necessario prevedere un opportuno setup sperimentale nonché un protocollo di test. Lo studente durante questo percorso di tesi dovrà affrontare le seguenti problematiche:
1) Valutare, mediante analisi di letteratura, i protocolli di test previsti per specifici aspetti di affidabilità (ad esempio thermal cycling) o di compatibilità elettromagnetica.
2) Sviluppare o utilizzare prototipi esistenti per il controllo della temperatura ambiente.
3) Progettare un banco di misura che permetta di polarizzare opportunamente il dispositivo o il circuito al fine di indurre lo stress attivo desiderato.
4) Analizzare i dati ottenuti al fine di stimare la vita media del dispositivo o individuare soluzioni atte a ridurre la radiazione elettromagnetica.

Docenti di riferimento: P. Magnone; A. Sona; P. Mattavelli

Curriculum Vitae
Paolo Magnone ha ricevuto nel 2005 la laurea in ingegneria elettronica dall'Università della Calabria, Rende, e nel 2009 il dottorato di ricerca in ingegneria elettronica dall'Università di Reggio Calabria.
Nel periodo 2006-2008 ha svolto un anno di ricerca presso il centro IMEC (Belgio) nell'ambito del progetto APROTHIN (Marie Curie Actions), occupandosi di estrazione di parametri e variabilità nei dispositivi FinFET. Da gennaio 2009 a Giugno 2010 ha ricoperto una posizione da assegnista di ricerca presso l'Università della Calabria. Da Luglio 2010 a Ottobre 2014 è stato assegnista di ricerca presso il centro ARCES, Università di Bologna. Da Novembre 2014 è Professore Associato di Elettronica presso l'Università di Padova, Dipartimento DTG, sede di Vicenza. La sua attività di ricerca include la caratterizzazione elettrica, la simulazione elettro-termica e la modellistica di dispositivi di potenza a semiconduttore e di celle solari.
Nel periodo 2009-2010 è stato coordinatore del progetto Giovani Ricercatori finanziato dal MIUR e svolto presso l’Università della Calabria, Rende. Ha partecipato ai seguenti progetti di ricerca internazionali: ERG (ENIAC JU/CALL 2010/270722-2); E2COGaN (ENIAC JU/CALL 2012-1); MODERN (ENIAC/JU-120003); Therminator (FP7 project); RIFLASH (Progetto Italia-Israele finanziato dal Ministero degli Affari Esteri).
È autore o coautore di 51 lavori su riviste internazionali, 48 conferenze internazionali e 1 capitolo di libro. Ha inoltre contribuito a 4 presentazioni a conferenza su invito, 2 seminari su invito e 1 articolo a rivista su invito. Svolge l’attività di revisione per le seguenti riviste internazionali: “IEEE Transactions on Electron Devices”, “IEEE Transactions on VLSI Systems”, “IEEE Transactions on Device and Materials Reliability”, “IEEE Electron Device Letters”, “Solid-State Electronics”, “Microelectronics Journal” e “Solar Energy Materials & Solar Cells”.


Research areas
Affidabilità e simulazioni elettro-termiche in dispositivi di potenza a semiconduttore.
Le simulazioni elettro-termiche consentono di valutare gli effetti di "self-heating" in dispositivi a semiconduttore. Gli studi di affidabilità riguardano l’analisi sperimentale di meccanismi di degradazione, come ad esempio “Negative Bias Temperature Stress”, e le misure di rumore a bassa frequenza in dispositivi MOSFET di potenza o in dispositivi basati su GaN. Collaborazioni: ST Microelectronics (Catania), IMEC (Belgio), Università di Bologna.

Simulazioni di celle solari fotovoltaiche.
Le simulazioni numeriche sono implementate al fine di analizzare architetture o strategie di metallizzazione avanzate, che consentono perciò di ottenere un aumento dell’efficienza di conversione. Collaborazioni: Applied Materials (USA e Italia), Università di Bologna.

Publications
Selected pubblications (2016-2018):

1. A. N. Tallarico, S. Stoffels, N. Posthuma, P. Magnone, D. Marcon, S. Decoutere, E. Sangiorgi, C. Fiegna, “PBTI in GaN-HEMTs With p-Type Gate: Role of the Aluminum Content on ΔVTH and Underlying Degradation Mechanisms”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 65, no.1, pp. 38-44, 2018.

2. A. N. Tallarico, S. Reggiani, P. Magnone, G. Croce, R. Depetro, P. Gattari, E. Sangiorgi, C. Fiegna, “Investigation of the hot carrier degradation in power LDMOS transistors with customized thick oxide”, Microelectronics Reliability, vol. 76-77, pp. 475-479, 2017.

3. E. Acurio, F. Crupi, P. Magnone, L. Trojman, F. Iucolano, “Impact of AlN Layer Sandwiched between the GaN and the Al2O3 Layers on the Performance and Reliability of Recessed AlGaN/GaN MOS-HEMTs”, Microelectronic Engineering, vol. 178, pp. 42-47, 2017.

4. T. Caldognetto, L. Dalla Santa, P. Magnone, P. Mattavelli, “Power Electronics Based Active Load for Unintentional Islanding Testbenches”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 52, no. 4, pp. 3831 – 3839, 2017.

5. E. Acurio, F. Crupi, P. Magnone, L. Trojman, G. Meneghesso, F. Iucolano, “On Recoverable Behavior of PBTI in AlGaN/GaN MOS-HEMT”, Solide-State Electronics, vol. 132, pp. 49-56, 2017.

6. P. Magnone, P. A. Traverso, C. Fiegna, “Experimental Technique for the Performance Evaluation and Optimization of 1/f Noise Spectrum Investigation in Electron Devices”, Measurement, vol. 98, pp. 421-428, 2017.

7. A. N. Tallarico, S. Stoffels, P. Magnone, N. Posthuma, E. Sangiorgi, S. Decoutere, C. Fiegna, “Investigation of the p-GaN Gate Breakdown in Forward-biased GaN-based Power HEMTs”, IEEE Electron Device Letters, vol. 38, no. 1, pp. 99-102, 2017.

8. A. N. Tallarico, P. Magnone, S. Stoffels, S. Lenci, J. Hu, D. Marcon, E. Sangiorgi, S. Decoutere, C. Fiegna “ON-State Degradation in AlGaN/GaN-on-Silicon Schottky Barrier Diodes: Investigation of the Geometry Dependence”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 63, no. 9, pp. 3479-3486, 2016.

9. F. Crupi, P. Magnone, S. Strangio, F. Iucolano, G. Meneghesso, “Low Frequency Noise and Gate Bias Instability in Normally OFF AlGaN/GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 63, no. 5, pp. 2219-2222, 2016.

10. A. N. Tallarico, S. Stoffels, P. Magnone, J. Hu, S. Lenci, D. Marcon, E. Sangiorgi, C. Fiegna, S. Decoutere, “Reliability of Au-free AlGaN/GaN-on-Silicon Schottky Barrier Diodes under ON-State Stress”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 63, no. 2, pp. 723-770, 2016.

11. M. Nicolai, M. Zanuccoli, P. Magnone, D. Tonini, E. Sangiorgi, C. Fiegna, “Theoretical study of the impact of rear interface passivation on MWT silicon solar cells”, Journal of Computational Electronics, vol. 15, no. 1, pp. 277-286, 2016.

12. P. Procel, M. Zanuccoli, V. Maccaronio, F. Crupi, G. Cocorullo, P. Magnone, C. Fiegna, “Numerical simulation of the impact of design parameters on the performance of back-contact back-junction solar cell”, Journal of Computational Electronics, vol. 15, no. 1, pp. 260-268, 2016.

Lecturer's Publications (PDF): 6C749E7C02C56854E35DF705FB97D6F3.pdf

List of taught course units in A.Y. 2018/19
Degree course code (?) Degree course track Course unit code Course unit name Credits Year Period Lang. Teacher in charge
IN0516 001VI INP4068033     ITA PAOLO MAGNONE
»   INP4068034 6 3rd Year Annual ITA PAOLO TENTI
»   INP4068035 6 3rd Year Annual ITA PAOLO MAGNONE
IN0516 COMMON INP6074981 6 3rd Year Second
semester
ITA PAOLO MATTAVELLI
IN0529 COMMON INL1000751 6 1st Year Second
semester
ITA PAOLO MAGNONE