Prof. Giampiero de Cesare

Attività  presso l'Università degli Studi di Roma “La Sapienza”


ATTIVITÀ UNIVERSITARIE GESTIONALI 

Organi collegiali elettivi

· Membro eletto della Giunta del Dipartimento di Ingegneria Elettronica (DIE) nel biennio 1999-2000.

· Membro eletto della Giunta di Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e delle Telecomunicazioni (DIET) dal 2010 a ottobre 2016.

· Membro eletto della Commissione di Programmazione del Personale Docente (COPDO) del DIET per il triennio 2016 – 2018.

· Membro eletto della Giunta di Facoltà di Ingegneria dell’Informazione, Informatica e Statistica (I3S) dal novembre 2013 a novembre 2016.

· Membro nominato dal Senato Accademico, come rappresentante dei professori associati della Facoltà I3S, nella Commissione Ricerca di Sapienza per la valutazione dei progetti di ricerca di Ateneo nel biennio 2014-2015.

Dottorato di Ricerca

· Dal novembre 1998 al 2014        G.d.C. è Membro del Collegio dei Docenti di Dottorato di Ricerca "TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE E DELLE COMUNICAZIONI (ICT)" (ex Ingegneria Elettronica) - Università degli Studi di Roma "La Sapienza" -

· Dal 1/11/2014      ad oggi: Membro effettivo del COLLEGIO RISTRETTO di Docenti del Dottorato di Ricerca in Tecnologie dell’Informazione e delle Comunicazioni (ICT) dell’Università di Roma “La Sapienza”, in ottemperanza al “Regolamento in materia del Dottorato di Ricerca”, D.M. n. 45/2013, che prevede all’art. 2, comma 2, lettera b): "La presenza di un Collegio di Docenti, in servizio presso l’Università “La Sapienza”, ………(omissis)………., con documentata e qualificata produzione scientifica nelle tematiche di riferimento del Corso nel quinquennio precedente la proposta di attivazione o di rinnovo".

Consigli d’Area

· Dal 1998 a oggi; membro del Consiglio d’Area del Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica, dal 2013 al febbraio 2017, per lo stesso CdA, coordinatore della Commissione Qualità per la compilazione del “Rapporto di Riesame” per il corso di Laurea di primo e secondo livello in Ingegneria Elettronica, e membro della Giunta del CdA Elettronica; da febbraio 2017 ad oggi membro della Commissione Didattica.

· Dal 2002 ad oggi; membro del Consiglio d’Area del Corso di Laurea in Ingegneria Informatica.

· Dal 2002 al 2005, membro della Commissione Didattica del Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica, Informatica e Telecomunicazioni della sede distaccata di Latina, con partecipazione nel processo di istituzione del Corso di Laurea in Ingegneria dell'Informazione, A.A. 2005-06.

· Dal 2008 ad oggi; membro del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria delle Nanotecnologie.


ATTIVITÀ DIDATTICA

Impegni didattici 

· 1998-2002 “Elettronica Applicata I” (annuale) per il corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni.

· 2001-2016    “Elettronica I” per corso di Laurea in Ingegneria dell’Informazione per la sede distaccata di Latina (9 CFU, media ultimi 5 anni circa 50 studenti/anno)

· Dal 2000  “Elettronica” per corso di laurea in Ingegneria Informatica / Automatica (6+3 CFU, media ultimi 5 anni circa 230 studenti/anno)

· Dal 2002 “Tecnologie e processi per l'elettronica” per i corsi di laurea magistrale in Ingegneria Elettronica ed Ingegneria delle Nanotecnologie (6 CFU, media ultimi 5 anni circa 12 studenti/anno).

 

 

 ATTIVITÀ DI RICERCA


AREA DI RICERCA :  Applicazioni elettroniche e sensoristiche del silicio amorfo idrogenato e sue leghe.

G.d.C. si dedica dal 1988 allo studio ed applicazioni del silicio amorfo idrogenato (a-Si:H) in elettronica a larga area e a basso costo.

Nell'ambito di tale ricerca ha collaborato nella fase iniziale dell’attività, con il centro R&D della Glasstech Solar Inc. di Denver, Colorado, USA, nella progettazione e nello sviluppo del sistema di deposizione per PECVD del a-Si:H, attualmente in dotazione al DIET di "Sapienza".

Attualmente G.d.C. è Responsabile Scientifico dell’area dedicata alle tecnologie microelettroniche del DIET Sapienza, che comprende: il sistema tricamere in UHV per PECVD dedicato alla deposizione di strati di silicio amorfo idrogenato (a-Si:H) intrinseci e drogati; un laboratorio depolverizzato con tecniche di crescita PVD e CVD, fotolitografia UV, e sistemi di etching wet e dry; un laboratorio informatico con tools di progettazione di strutture omo/etero-giunzione; un laboratorio di caratterizzazione elettrica ed ottica di materiali e dispositivi.

Il mantenimento della operatività ad alto livello di tale struttura ha richiesto notevoli sforzi di tipo organizzativo ed economico, ma ha reso possibile l'intero loop di progettazione, fabbricazione e caratterizzazione dei dispositivi, e ha dato un notevole impulso alla ricerca nel campo delle applicazioni elettroniche del silicio amorfo.


 

 

ATTIVITA’ DI RICERCA

 

Il percorso della ricerca svolta ha seguito, in una logica ingegneristica, le fasi di:

1) studio del materiale, volto alla ottimizzazione delle caratteristiche opto-elettroniche del a-Si:H e delle sue leghe,

2) progetto e realizzazione di dispositivi in a-Si:H per applicazioni sensoristiche ed elettroniche,

3) sviluppo di sistemi integrati basati su array di sensori a film sottile per applicazioni nel campo delle analisi biomolecolare (micro-array, Lab-on-Glass).

In questo ambito, negli ultimi 15 anni G.d.C. ha diretto diversi gruppi di ricerca in qualità di Responsabile Scientifico di progetti di ricerca Nazionali ed Europei, finanziati da soggetti pubblici e privati.

I finanziamenti ricevuti (per un totale di oltre 4 M€) hanno permesso il sostentamento delle attività del gruppo di ricerca sia per quanto riguarda il mantenimento operativo della 

 struttura del laboratorio, sia per quanto riguarda il personale ricercatore del gruppo. In particolare, sotto la direzione scientifica di G.d.C., sono stati assegnati 1 posizione di RTDA, 1 borsa per il Dottorato in Ingegneria Elettronica, oltre 30 assegni di ricerca annuali, oltre 30 contratti a giovani ricercatori di tipo borse di studio, co.co.co o prestazioni occasionali.

I risultati delle varie fasi della ricerca di G.d.C. hanno trovato un'ottima accoglienza nella comunità scientifica, portando alla pubblicazione ad oggi di oltre 330 articoli, di cui 145 journals e 180 proceedings di congressi internazionali, e 8 brevetti.  

G.d.C. è revisore di numerose riviste internazionali tra cui: Applied Physics Letters, IEEE Electron Device Letters, IEEE Sensors Journal, Sensors and Actuators; Thin Solid Films, Journal of Non Crystalline Solids, Solar Energy Materials and Solar Cells. Ha partecipato, come relatore, a numerosi convegni internazionali.

E’ stato revisore per “progetti di ricerca scientifica di rilevante interesse nazionale” del Ministero dell’Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica, ed è revisore per il CIVR “Comitato di Indirizzo per la Valutazione della Ricerca”, del MIUR.

Membro del Technical Program Committee per "International Workshop on Advances in Sensors and Interfaces"

Inoltre G.d.C. ha organizzato, in qualità di membro dell’Organizing Committee, il 2nd International workshop on Silicon Materials “Challenges for Photovoltaic Silicon Materials” tenutosi a Roma, nella sede della Facoltà di Ingegneria di “Sapienza”, il 7 e 8 ottobre 2013. (http://www.siliconmaterialsworkshop.com/previous-editions/).


Partendo dalla ottimizzazione delle proprietà elettriche ed ottiche del materiale l'attività di ricerca di G.d.C. ha portato allo sviluppo di dispositivi in silicio amorfo, in molti casi innovativi e oggetto di brevetti internazionali, per applicazioni nel campo della conversione fotovoltaica, dei dispositivi elettronici per il pilotaggio di matrici attive, e sensoristico. In particolare:

Fotovoltaico

-Cella solare ad eterostruttura. Tramite l'uso di un tecnologia innovativa per la realizzazione di un particolare “window layer” in CrSi, è stata realizzata, in collaborazione del centro Ricerche ENEA Casaccia, una cella ad eterostruttura con 17% di efficienza, che ha rappresentato (al 2004) il valore più elevato riportato in letteratura per questo tipo di dispositivi. Tale tecnologia è parte di un brevetto (G.d.C. coautore): "Method of manufacturing an amorphous/crystalline silicon heterojunction solar cell" (United States Patent N° US 20120301999 A1) di proprietà Energy Research Centre of the Netherlands (ECN).

Componenti Elettronici

-Dispositivo switch a due terminali per matrici attive. In questo ambito sono stati progettati e realizzati nuovi dispositivi a due terminali, con caratteristiche corrente-tensione a soglia simmetriche (range 1-30V), costituiti da strutture impilate di strati di silicio amorfo.

-Dispositivo bistabile a film sottile. Un nuovo dispositivo bistabile è stato progettato, realizzato e caratterizzato. Le simulazioni hanno mostrato la dipendenza della tensione di accensione e della ampiezza dell'isteresi del componente dallo spessore e drogaggio dello strato centrale della struttura.

-Transistore FET a giunzione. E' stato progettato e realizzato il primo transistore a giunzione ad effetto di campo (JFET) costituito fondamentalmente da una giunzione p+-i-n- in silicio amorfo idrogenato con tensione di soglia di 3 V ed una transconduttanza di 3x10-5 A/V. Attualmente è in corso una linea di ricerca per l’utilizzo di questo dispositivo in elettronica su substrati flessibili.

Sensori

- Fotosensore a due terminali per la rivelazione dei tre colori fondamentali, blu, verde e rosso, dello spettro visibile. Il dispositivo è realizzato in configurazione “stacked”, come sovrapposizione di tre sensori in silicio amorfo, ognuno sensibile ad uno dei tre colori. Una polarizzazione esterna di +2 V, - 0,5 V, o -2 V, rende attivo per la rivelazione della luce solo una delle tre zone costituenti il sensore.

- Fotorivelatore per la radiazione U.V. cieco alle radiazioni visibili, è basato su eterostruttura silicio amorfo/silicio-carbonio amorfo. Un prototipo realizzato ha mostrato efficienza quantica del 50% nell'ultravioletto da vuoto. Problemi legati alla stabilità ed alla linearità della fotorisposta sono stati risolti tramite una tecnologia innovativa per lo strato ”finestra” del dispositivo.

-Matrice attiva per rivelazioni di immagini colorate. Nel campo della rivelazione di immagini è stato sviluppato un particolare dispositivo a due terminali, in cui, in configurazione “stacked”, sono impilati un fotorivelatore per due colori ed un componente switch a film sottile a doppia soglia. Tale dispositivo ha portato alla progettazione e realizzazione di una matrice attiva per la rivelazione di immagini a due colori ad alta risoluzione con un fill factor (rapporto tra area attiva e area della matrice) maggiore del 80%.

-Fotosensore accordabile per la rivelazione di luce visibile e infrarossa. ad eterostruttura silicio cristallino/silicio amorfo con efficienza quantica di 0.85 alla lunghezza d’onda di 500 nm, e di 0.80 a l = 850 nm con tensioni applicate di –2 V e +2 V rispettivamente.

-Sensore di stress meccanico. E’ stato realizzato un sensore innovativo di stress meccanico, costituito da una struttura staked di silicio amorfo n-type e film di siliciuro di cromo. In particolare la bassa temperatura di deposizione permette la realizzazione del sensore direttamente sulle parti meccaniche da monitorare o su substrati plastici flessibili, proprietà queste interessanti nella applicazione come sensori di forza e tattili in sistemi di robotica avanzati ("dito elettronico").

-Sensore di temperatura a film sottile in, basato sull'utilizzo di una giunzione in a-Si:H polarizzata in corrente diretta. Sensibilità di 3,3 mV/K, maggiori delle sensibilità dei diodi in silicio cristallino, sono state ottenute con strutture ad eterogiunzione a-Si/a-SiC.

 

Recentemente G.d.C. è impegnato in applicazioni di dispositivi a film sottile in sistemi complessi nel campo delle apparecchiature medicali, e delle analisi biomolecolare, in particolare:

         Sistema per chirurgia oftalmica con misura real time della temperatura dell’occhio.

Il sistema è stato sviluppato e realizzato nell’ambito di un progetto di ricerca che G.d.C. ha svolto in collaborazione con la ditta OPTIKON  2000 S.p.A. di Roma, ed è basato sull’utilizzo di un diodo in silicio amorfo come sensore di temperatura. La misura della temperatura è di grande interesse nella chirurgia della cataratta. Il programma ha previsto la realizzazione di un prototipo di sistema in grado di rilevare la temperatura locale dell’occhio durante l’intervento chirurgico. Per la realizzazione del sistema è stata progettata e realizzata da G.d.C. una tecnologia innovativa che ha permesso la fabbricazione di una giunzione p-i-n in silicio amorfo, sulla estremità del bisturi oftalmico, e la sua connessione elettrica ad un circuito di polarizzazione e lettura dei dati dal sensore. Il sistema è alla base di un brevetto internazionale:Scalpel for ophthalmic surgerywith integrated temperature measurement, and process for realizing the same” (EP1997461A2).

Sistema integrato per controllo di qualità di alimenti

E' stato progettato e realizzato. un sistema Lab on Glass per la particolare applicazione della tecnica di analisi cromatografica su strato sottile (TLC) con uno strumento compatto su vetrini standard da laboratorio (Smart TLC).  Il sistema è alla base di due progetti europei di ricerca, in ambito FP7, finalizzati alla progettazione di un prototipo (OTASENS project) e allo sviluppo per produzione industriale (DEMOTOX project) del sistema “Smart TLC” per applicazioni nel campo dell’analisi tossicologica “in situ” di sostanze destinate all’alimentazione, per le quali esiste una normativa severa del controllo di qualità.

Attualmente è stato progettato e realizzato il primo prototipo di un sistema “lab-on-glass” per la quantificazione del grasso nel latte vaccino, basato sul un sensore ad onda evanescente, con la misura on-chip dell’accoppiamento ottico tra una guida in polimero e soluzione biologia tramite un fotosensore a film sottile.

Sistema integrato di analisi chimica e/o biomolecolare

Il campo di ricerca di maggior interesse di G.d.C. è attualmente quello dello sviluppo di sistemi integrati "Lab on Chip" (LoC), capaci di effettuare diagnosi complesse in modo automatizzato e veloce, utilizzando piccole quantità del campione sotto analisi. L'idea consiste nell'integrare su un unico supporto, ad esempio un vetrino standard da laboratorio, le operazioni fondamentali di un'analisi chimica e/o bio-molecolare, compresa la "on-chip detection" tramite array di sensori in silicio amorfo. In questo ambito G.d.C. è coinventore di un brevetto, è stato Responsabile Scientifico di Unità di due progetti PRIN (03-04, 05-06), per lo sviluppo di tecniche “label free” per il riconoscimento di molecole di DNA, basate sulla misura, tramite array di fotosensori UV in silicio amorfo, della variazione di assorbimento ottico nell’UV di molecole ibribizzate.

E’ stato  progettato e realizzato di un sistema LoC per il processo di amplificazione molecolare tramite Real Time Polimerase Chain Reaction (PCR). Il sistema è fabbricato su un vetrino da microscopio e comprende un resistore a film sottile e un sensore di temperatura in a-Si:H per il controllo termico del processo PCR, un fotosensore in silicio amorfo idrogenato per in monitoraggio "real time" del processo, e un circuito di microfluidica in polidimetilsilossano (PDMS) per il contenimento e movimentazione della soluzione biologica. Il LoC è connesso al circuito elettronico, progettato ad hoc, per il controllo e temporizzazione del processo PCR. In particolare l’elettronica consente: i) di controllare la temperatura del campione biologico tramite la lettura del segnale in tensione del sensore di temperatura, in feedback con la gestione della potenza elettrica al riscaldatore a film sottile; ii) la polarizzazione e lettura dei segnali di fotocorrente dei sensori ottici; iii) la gestione delle valvole attuate termicamente per la microfluidica del campione; iv) la visualizzazione del risultato su pc.

Recentemente il sistema, testato per l’amplificazione di RNA del covid 19, è alla base di un brevetto, in fase di estensione internazionale, per “Dispositivo e metodo per il campionamento e la rilevazione di un agente patogeno nell'aria”, in collaborazione tra: Istituto Nazionale di Astrofisica, Universita' degli Studi di Roma "La Sapienza", Alma Mater Studiorum-Universita' di Bologna, Universita' degli Studi di Milano, Politecnico di Milano.

 

 

PROGETTI DI RICERCA

G.d.C. ha coperto, nell’ambito dei seguenti progetti di ricerca finanziati, il ruolo di:

 

W.P leader  Progetto PRIN2022_PNRR: “Innovative portable tools for the detection of aflatoxigenic isolates of Aspergillus section Flavi in agricultural soils”, per (Task 1.2): “ Design and Fabrication of the Real Time PCR module in a lab-on-chip”; Finanziamento al DIET: 57.000 € (2024-2025).

Responsabile Scientifico progetto “Laboratorio di Tecnologie Microelettroniche per la fabbricazione e caratterizzazione di sensori ed attuatori a film sottile con risoluzione micrometrica”, DM1121/2019. Finanziamento per ammodernamento laboratorio 374.000 € (2022-2024).

Co-leader del Working Group “Sensing Innovation” per il Programma europeo COST (Cooperation in Science and Technology): “PHOENIX - Protection, Resilience, Rehabilitation of Damaged Enviroments”, finanziato dalla Unione Europea in ambito Horizon 2020, (2020-2024), https://www.cost.eu/actions/CA19123/#tabs+Name:Main%20Contacts%20and%20Leadership.

Co-Responsabile Scientifico per progetto “Sistema autonomo multiparametrico per il monitoraggio dell’inquinamento delle acque”, finanziato dal MUR nell’ambito del Programma Nazionale per la Ricerca (PNR), per la promozione e lo sviluppo delle politiche “green”. Cofinanziamento per 1 posizione di RTDA (DM 1062/2021 e DM 737/2021) 100.000 € (2022-2024)

Coordinatore Scientifico progetto POR FESR LAZIO, Gruppi di Ricerca 2020, (GeCoWEB n. A0375-2020-36723), “DRUIDA- Dispositivi di Rivelazione Ultravioletta Integrati per Dosimetria Ambientale”. Finanziamento 150.000 € (2021-2023).

Responsabile scientifico del progetto di Ateneo: "Lab-on-Chip" optoelettronico per la detection di virus e batteri tramite amplificazione molecolare RT-PCR” Finanziamento 13.000 € (2020-21)

Capo progetto per “Sapienza” UniRoma1, cobeneficiario nel progetto di ricerca “Fotovoltaico ad alta efficienza” nell’ambito del “piano triennale di realizzazione 2019-2021 della ricerca di sistema elettrico nazionale”; Responsabile Scientifico per Accordo di collaborazione ENEA-DIET “Sviluppo di materiali e processi a film sottile per contatti selettivi in celle solari ad eterogiunzione di silicio” Finanziamento 150.000 € (2019-2021).

Responsabile Scientifico per Accordo di collaborazione ENEA-DIET "Sapienza", (3 anni), per: “Studio dei processi di passivazione dei wafer di silicio” Finanz.: 45.000x3= 135.000 € (2016-2018).

Responsabile scientifico del progetto di Ateneo: "Sistema opto-elettronico integrato su vetro per amplificazione molecolare di DNA" Finanziamento: 33.600 € (2017).

Referente Scientifico di due task nell'ambito del progetto di ricerca  "Life-NanoScience" tra l'Istituto Italiano Tecnologie (ITT) e "Sapienza" Università di Roma (2011-2016) con budget totale di 25 M€. 1-"Novel lab-on-chip methodologies for easy and cheap detection of miRNAs as biomarkers of neurodegenerative disorders"; 2-"Development of a very compact and high sensitivity system for PCR-based detection of nucleid acids in CSCs" Finanziamento: 45.000+72.000 € (2013). Responsabile Scientifico per Accordo di collaborazione ENEA-DIET "Sapienza" per: “Sviluppo di strati sottili di ossido trasparente e conduttivo e metallizzazioni per celle ad eterogiunzione silicio amorfo / silicio cristallino” Finanziamento: 36.300x3 = 108.900 € (2013-2015).

Coordinatore Scientifico del progetto di ricerca europeo “ Research for SMEs” - Call ID “FP7-SME-2013-3”– “DEMOTOX - An innovative device to detect quickly and friendly ochratoxin A and other myco-toxins in feed, food and beverage”. Finanziamento EU:1.296.000 €. Finanziamento DIET: 168.800 € (2013-2015).

Responsabile scientifico del progetto di Ateneo: "Sistema microfluidico, attuato tramite elettrowetting, integrato con sensori per la rivelazione di reazioni chemiluminescenti in analisi biomolecolare" Finanziamento: 10.000 € (2012-13)

Responsabile Scientifico del contratto di ricerca con ENEA Casaccia “Sviluppo di strati sottili di silicio amorfi drogati ed intrinseci per applicazioni in celle solari da eterogiunzioni silicio amorfo-silicio criistallino per celle a contatti interdigitali posteriori”. Finanziamento: 9.800 €. (2012)

Responsabile Scientifico del contratto di ricerca con ENEA, finanziato dalla C.E. in ambito FP7: "HETSI-Hetero-junction solar cells based on a-Si:H / c-Si". Finanziamento: 27.600 €. (2012)

Coordinatore Scientifico del progetto di ricerca europeo “ Research for SMEs” - Call ID “FP7-SME-2008-1”– “OTASENS - Novel photosensor-based device for rapid and quantitative ochratoxin A determination in wine, beer and feed”. Finanziamento EU:1.069.199 €, Finanziamento DIET: 591.500 €. (2009-2011)

Capo Progetto -Business Lab- finanziato da FILAS (Finanziaria Laziale di Sviluppo): “Smart TLC Plate – Sistema intelligente per analisi cromatografica”. Budget assegnato: 82.000 €.  (2007-2008).

Responsabile Scientifico del contratto di ricerca finanziato da OPTIKON 2000 SpA: “Termometro a film sottile fabbricato su accessorio per chirurgia oftalmica”. Finanziamento: 120.000 €.  (2007-2008).

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca biennale finanziato dall’Università (ex Ateneo) “Sistema di analisi cromatografica di sostanze biologicamente attive, basato su fotosensori in silicio amorfo” Finanziamento totale : 32.400 €. (2007-2008).

Responsabile Scientifico di Unità del progetto di ricerca PRIN finanziato dal MIUR: “Matrice di fotorivelatori di radiazione ultravioletta per riconoscimento biomolecolare”.  Finanziamento: 35.000 € (2005-2006)

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca finanziato dalla Facoltà “Sviluppo di fotorivelatori UV per il riconoscimento biomolecolare”; Finanziamento: 3.600 € (2004).

Responsabile Scientifico di Unità del progetto di ricerca PRIN finanziato dal MIUR: “Progettazione e realizzazione di sensori ottici a film sottile per il riconoscimento biomolecolare”; Finanziamento: 45.900 € (2003-2004).

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca finanziato dall’Ateneo: “Sensori di stress meccanico a film sottile su substrati flessibili”; Finanziamento: 19.300 € (2004).

Co-Responsabile Scientifico contratto di ricerca con ENEA: “Modellizzazione e svilupppo di processi tecnologici per la realizzazione di celle solari ad eterostrutture silicio cristallino - silicio amorfo.”; Finanziamento 75.000 € (2003-2004).

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca finanziato dalla Facoltà: “Sensori di stress in silicio amorfo”; Finanziamento: 3.900 € (2002).

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca finanziato dalla Facoltà: “Dispositivi switch in silicio amorfo idrogenato per array di fotorivelatori”; Finanziamento: Lire 5.000.000 (2001).

Responsabile Scientifico del progetto di ricerca finanziato dall’Ateneo: “Dispositivi switch a film sottile per matrici attive”; Finanziamento: Lire 30.000.000  (2000).

TOTALE FINANZIAMENTI    € 4.010.699

 

    BREVETTI

1.     G. de Cesare, F. Irrera, F. Palma " Fotorivelatore a spettro variabile controllato in tensione, per applicazioni di rivelazione e ricostuzione di immagini bidiminsionali a colori"; Brevetto No. RM94A000294; DE69503565D1, DE69503565T2, EP0682375A1, EP0682375B1, US No 5.557.133; (http://www.google.co.in/patents/US5557133) Proprietà: Università di Roma “La Sapienza”, (1994)  ) Premio Philip Morris per la ricerca scientifica e tecnologica 1994. Area tematica: Tecnologie dell'informazione e delle comunicazioni.

2.     G. de Cesare, F. Irrera, F. Palma, "Rivelatore di radiazione ultravioletta in film sottile, con opzione di elevata selettività spettrale"; Brevetto No RM95A000073; EP0726605A2, EP0726605A3; US No 5682037, (http://www.google.com/patents/EP0726605A2?cl=en&hl=it) Proprietà: Università di Roma “La Sapienza” (1995).

3.     G. de Cesare, F Palma “Sensore di stress meccanico a strati sottili di siliciuro di cromo”. Brevetto N° RM2004A000532, EP 1828733A1, EP 1828733B1, WO2006046269A1, (https://www.google.com/patents/WO2006046269A1?hl=it&dq=WO+2006/046269&ei=skHsVNeqNMa_ywOQpIHQCw&cl=en) Proprietà: Università di Roma “La Sapienza” (2004).

4.     G. de Cesare “Dispositivo per conversione fotovoltaica e/o fotorivelazione con strato finestra in siliciuro di cromo, e relativo procedimento di fabbricazione” Brevetto N° RMA000593, Proprietà: Università di Roma “La Sapienza” (2004).

5.     D. Caputo, G. de Cesare, A. Nascetti, C. Manetti, “Sistema integrato per analisi chimica e/o biomolecolare, e relativo procedimento di fabbricazione” Brevetto N° RM2007A000028, EP21066546A1, WO2008090578 A1, (https://www.google.com/patents/WO2008090578A1?cl=en&dq=WO/2008/090578&hl=it&sa=X&ei=6kLsVO2nJKHPygPC2ILYAw&ved=0CB8Q6AEwAA) Proprietà: Università di Roma “La Sapienza” (2007).

6.      G. de Cesare, G. B. Angelini, “Bisturi per chirurgia oftalmica con misura di temperatura integrata, e relativo procedimento di realizzazione” Brevetto N° RM2007A000293, EP1997461A2, (https://www.google.com/patents/EP1997461A2?cl=en&hl=it) Proprietà: OPTIKON 2000 S.p.A. (2007).

7. M. Tucci,  S.De Iuliis, L. J. Geerlings, L. Serenelli, E. Salza, L. Pirozzi, D. Caputo, G. de Cesare, "Method of manufacturing an amorphous/crystalline silicon heterojunction solar cell", Application No. US20120301999A1 (12/128,109), Proprietà: STICHTING ENERGIEONDERZOEK CENTRUM NEDERLAND, (https://www.google.com/patents/US20120301999?dq=ininventor:%22Giampiero+de+Cesare%22&hl=en&sa=X&ei=6Mn9U_u0O8zWaOncgfAL&ved=0CDQQ6AEwAw) (USA 2012).

F. Esposito, J.R. Brucato, F. Cozzolino, G. Mongelluzzo, C. I. Popa, T. Fornaro, A. Meneghin, D. Paglialunga, G. Pareschi, G. de Cesare, D. Caputo, A. Nascetti, F. Costantini, N. Lovecchio, L, Iannascoli, M. Mirasoli, E. Michelini, M. Guardigli, M. Clerici, D. Trabattoni, M. Biasin, D. Scaccabarozzi, “Apparatus and Method for Sampling and Detecting a Pathogen in Air” IT20200018409 20200729, EP20210762098 20210729,  WO2021IB56928 20210729. Data di presentazione: 29/07/2020. Proprietà: Istituto Nazionale di AstroFisica (56%), Universita' degli Studi di Roma "La Sapienza" (25%), Alma Mater Studiorum - Universita' di Bologna (10%), Universita' degli Studi di Milano (6%), Politecnico di Milano (3%), (2020).