Il futuro dell’elettronica europea, al via il progetto SiCPIC
Il futuro dell'elettronica europea passa per Torino. Il progetto SiCPIC (Silicon Carbide Photonic Integrated Circuit Doctoral Network), finanziato nell'ambito del bando europeo Horizon Europe e Marie Skłodowska Curie Actions, ha ricevuto il via libera ufficiale e inizierà a gennaio 2026. Tra i partner dell’iniziativa, anche il Politecnico che contribuirà alle attività di ricerca insieme al Technical University of Denmark (DTU), al Friedrich-Alexander-Universitaet Erlangen-Nuernberg, al Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), all’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM), all’Univeritè Grenoble Alpes, e alle aziende SPEA, Ignis Photonyx A/S, Neoplas Control GmbH, e Corial SAS.
L'obiettivo del progetto è di rivoluzionare i circuiti integrati fotonici (PIC) – dispositivi che integrano componenti ottici attivi e passivi su un singolo chip, come i circuiti elettronici ma usando i fotoni al posto degli elettroni – utilizzando il carburo di silicio (SiC), un materiale che promette di superare le attuali limitazioni dei microchip in termini di consumo energetico e ritardi di segnale. SiCSIP prende le mosse dai risultati ottenuti dal progetto europeo SiComb (2020-2024), nel contesto del quale si ha già avuto modo di esplorare e indagare il potenziale del SiC nella fotonica integrata. In SiComb il gruppo di ricerca ha messo a punto dei metodi per riuscire a depositare strati di carburo di silicio su materiale isolante (SiCOI), tecniche per la nanofabbricazione di guide d'onda a basse perdite, ossia una sorta di fibra ottica ma di dimensioni ridotte e molto efficiente, e processi tecnologici di lucidatura per ottenere superfici a ridotta rugosità. Questi progressi hanno permesso così di dimostrare effetti ottici cruciali mediante la realizzazione di mixer ottici, dispositivi che gestiscono segnali ottici, e la generazione di un “pettine di frequenza”, ossia una sorgente luminosa con linee spettrali nette equidistanti che ricordano i denti di un pettine, ponendo le basi per il lavoro di SiCPIC.
Partendo da queste solide fondamenta, il progetto SiCPIC punta ora a compiere un passo successivo, ovvero integrare i principali blocchi funzionali – come pettini di frequenza, modulatori e filtri – direttamente sul chip di SiC. L’obiettivo finale è di sviluppare e testare questi dispositivi per applicazioni concrete in settori chiave quali le comunicazioni ottiche, la spettroscopia nel medio infrarosso e la comunicazione quantistica.
Non si tratta però solo di una sfida scientifica: il progetto ha anche l'ambizione di formare, mediante il percorso del Dottorato di Ricerca, nuove leve nel campo della microelettronica. Questo settore, infatti, e nello specifico quello dell’optoelettronica, risente a livello internazionale della carenza di personale qualificato, così come della mancanza di percorsi specializzati e specializzanti adeguati.
Per far fronte al problema il Politecnico ospiterà, per cinque mesi, i dottorandi e le dottorande interessati al progetto presso il laboratorio dell’Ateneo Chilab-ITEM. A coordinare le attività saranno Luciano Scaltrito, docente presso il Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT e responsabile scientifico del progetto per il Politecnico, e Sergio Ferrero, docente presso il DISAT, con il contributo delle ricercatrici del DISAT Valentina Bertana e Giulia Mossotti che garantiranno, insieme al restante personale di laboratorio, un ambiente di alta specializzazione per la formazione.
In totale, il progetto formerà 15 futuri ricercatori e ricercatrici, la prossima generazione di esperti nel processo di fabbricazione di dispositivi a semiconduttore. Questa iniziativa non solo rafforza la leadership europea nelle tecnologie di prossima generazione, ma contribuisce anche a realizzare gli obiettivi dell’EU Chips Act per l’autonomia tecnologica del continente.
"Questo progetto si propone di accelerare la rivoluzione tecnologica della microelettronica tramite una duplice innovazione: l’adozione di nuovi materiali, il carburo di silicio, e nuovi processi – commenta il professor Scaltrito – Nel corso delle attività verranno investigate le proprietà ottiche del materiale sopracitato e vagliate le migliori metodologie di fabbricazione che consentono di ottimizzare le prestazioni dei microchip. Tutto ciò avverrà formando 15 giovani laureati, fornendo loro strumenti e metodi per ottenere il titolo di PhD in un settore industriale ad elevata richiesta. La formazione sarà possibile grazie ad un lavoro di squadra insieme ai partner di progetto e con il prezioso coordinamento della collega Haiyan Ou della Technical University of Denmark (DTU)”.