Matches in SemOpenAlex for { <https://semopenalex.org/work/W2241727103> ?p ?o ?g. }
- W2241727103 abstract "Aquesta tesi ha estat realitzada al Centre Nacional de Microelectronica, Institut de Microelectronica de Barcelona (CNM-IMB) que es un institut d'investigacio que forma part del Consell Superior d'Investigacions Cientifiques (CSIC). La memoria es un recull de la feina realitzada per en Luis Guillermo Villanueva Torrijo sota la direccio del Professor d'Investigacio Joan Bausells Roige al periode compres entre setembre de 2002 i octubre de 2006. El treball queda dividit en tres apartats, tots tres relacionats amb el disseny i la fabricacio de bigues de mida micrometrica (micro-cantilevers en angles) per a diferents aplicacions. Al segon capitol es descriu la feina realitzada amb bigues piezoresistives. L'objectiu fonamental d'aquesta part del treball consistia en la fabricacio d'un element sensor capac de detectar forces dins del rang de 10 a 100 pN. Per aixo, en primer lloc, es va realitzar una analisi teorica del comportament d'aquestes estructures mecaniques quan se les hi aplica una forca al seu extrem lliure. Tambe es va estudiar el soroll (tant electronic com mecanic) que presentaven. D'aquesta manera, es van establir uns criteris per a la maximitzacio de la sensibilitat i la resolucio del sensor. Els resultats analitics es van comparar amb els resultats de simulacions per elements finits, obtenint divergencies molt baixes. Aixo va ser interpretat com una validacio dels resultats analitics. Es van dissenyar i fabricar unes bigues piezoresistives de polisilici amb forma de «U». Les dimensions i la resta de parametres es van determinar mitjancant els criteris obtinguts per l'optimitzacio del comportament de les bigues. Aquestes es van fabricar a la Sala Blanca del CNM i tambe fent servir una tecnologia CMOS comercial (0.8 m de AustriaMicroSystems). Els processos de fabricacio dins de la Sala Blanca del CNM es van optimitzar per augmentar el rendiment de les oblies. Aixi, finalment, es va arribar a un rendiment que estava a prop del 95% (aproximadament 95 de cada 100 dispositius es van obtenir correctament). Es va optimitzar el post proces dels xips CMOS al CNM per obtenir un alt rendiment. En aquest cas no nomes es va considerar la supervivencia de les estructures, sino tambe la dels circuits CMOS integrats al costat de les bigues. Aquests circuits, dissenyats al ETH de Zurich, consisteixen en un filtre i un amplificador per a millorar la resolucio del sensor. Una vegada fabricats, els dispositius es van caracteritzar. La part principal d'aquesta caracteritzacio recollia dos aspectes: la mesura del soroll del senyal de sortida del circuit i la determinacio de la sensibilitat dels dispositius. Considerant tots dos resultats es va calcular la resolucio dels sensors. Els millors resultats obtinguts van ser aproximadament 30 nN per a les bigues fabricades al CNM i 30 pN per les bigues fetes amb tecnologia CMOS. Aquesta diferencia de tres ordres de magnitud a la resolucio es deguda als circuits amplificadors i ens permetria mesurar forces al rang requerit. Per altra banda, amb l'objectiu de realitzar mesures de conduccio en un ambient liquid, es van fabricar unes bigues conductores pero aillades. La capa conductora en aquestes bigues (una capa d'or) ha d'estar aillada del exterior per una capa dielectrica (nitrur de silici) per disminuir d'aquesta manera les capacitats parasites. Al extrem lliure, s'ha de situar una punta de polisilici afilada per poder escanejar superficies. La punta ha d'estar coberta per or i, sobre l'or, tenir nitrur a tot arreu menys al vertex. Per obtenir aquests dispositius, es va optimitzar el gravat de puntes de polisilici obtenint finalment puntes amb un diametre de vertex mes petit que 20 nm (fent servir un atac sec en un equip DRIE seguit d'unes oxidacions per esmolar). A mes, es va realitzar un estudi dels esforcos interns per intentar obtenir bigues planes. A l'ultima part del treball, es va dur a terme la fabricacio de sondes per AFM (bigues amb una punta esmolada al seu extrem lliure). Aquests dispositius es fan servir moltissim actualment per caracteritzar superficies i realitzar experiments que requereixen molta precisio i/o resolucio. L'objectiu fonamental d'aquesta feina era el possibilitar la fabricacio de sondes per AFM al nostre centre de manera que els dissenys poguessin ser triats pels investigadors d'acord amb les necessitats de cadascu d'ells. Per aixo, es van considerar diferents materials i processos de fabricacio de puntes. La millor opcio va ser el gravat sec amb un equip DRIE d'unes puntes «tipus coet» amb una part superior afilada, situada al cim d'una columna cilindrica. Els processos de gravat es van optimitzar per aixi obtenir una alta uniformitat arreu de l'oblia, aixi com uns perfils de puntes apropiats per poder fer-les servir en un AFM. A continuacio, es van fabricar sondes completes. Per comprovar com de bona era la tecnologia de fabricacio que haviem dissenyat, es van fabricar dispositius de dos tipus diferents: per fer-les servir en mode contacte (constant elastica baixa) i per fer-les servir en mode dinamic (constant elastica alta). Aquests dispositius es van utilitzar per escanejar unes mostres d'alumini i es van comparar amb els resultats obtinguts amb sondes comercials, obtenint resultats similars en ambdos casos. Finalment, es van fabricar sondes per a aplicacions especifiques: sondes amb puntes amb la part superior plana per l'estudi de la elasticitat de polimers i materials biologics (molt baix modul de Young) i sondes amb bigues d'una geometria especial per a que les frequencies de ressonancia del mode fonamental i del primer harmonic transversal estiguessin mes juntes, per aixi millorar la deteccio del potencial de superficie en la tecnica KPFM. Amb la fabricacio d'aquestes puntes, es va demostrar que el disposar d'una tecnologia que permetes la fabricacio de sondes pot ser molt util per al desenvolupament de noves aplicacions de l'AFM." @default.
- W2241727103 created "2016-06-24" @default.
- W2241727103 creator A5026792531 @default.
- W2241727103 creator A5088997920 @default.
- W2241727103 date "2008-01-01" @default.
- W2241727103 modified "2023-09-24" @default.
- W2241727103 title "Development of cantilevers for biomolecular measurements" @default.
- W2241727103 cites W1485110766 @default.
- W2241727103 cites W1547781576 @default.
- W2241727103 cites W1559113504 @default.
- W2241727103 cites W168179658 @default.
- W2241727103 cites W1863321137 @default.
- W2241727103 cites W1875933026 @default.
- W2241727103 cites W1963875682 @default.
- W2241727103 cites W1963915666 @default.
- W2241727103 cites W1964110826 @default.
- W2241727103 cites W1965239970 @default.
- W2241727103 cites W1965253745 @default.
- W2241727103 cites W1965388247 @default.
- W2241727103 cites W1965410371 @default.
- W2241727103 cites W1966617815 @default.
- W2241727103 cites W1967240437 @default.
- W2241727103 cites W1967428644 @default.
- W2241727103 cites W1967598238 @default.
- W2241727103 cites W1967753667 @default.
- W2241727103 cites W1967964348 @default.
- W2241727103 cites W1968322279 @default.
- W2241727103 cites W1968416806 @default.
- W2241727103 cites W1968514543 @default.
- W2241727103 cites W1968590406 @default.
- W2241727103 cites W1968762915 @default.
- W2241727103 cites W1969292155 @default.
- W2241727103 cites W1969502217 @default.
- W2241727103 cites W1969964836 @default.
- W2241727103 cites W1970138328 @default.
- W2241727103 cites W1970195090 @default.
- W2241727103 cites W1970287347 @default.
- W2241727103 cites W1970311093 @default.
- W2241727103 cites W1970588492 @default.
- W2241727103 cites W1970690847 @default.
- W2241727103 cites W1971523884 @default.
- W2241727103 cites W1971724638 @default.
- W2241727103 cites W1971855362 @default.
- W2241727103 cites W1972950624 @default.
- W2241727103 cites W1973897761 @default.
- W2241727103 cites W1974262428 @default.
- W2241727103 cites W1974514819 @default.
- W2241727103 cites W1974732581 @default.
- W2241727103 cites W1975280847 @default.
- W2241727103 cites W1976051330 @default.
- W2241727103 cites W1977575075 @default.
- W2241727103 cites W1978167946 @default.
- W2241727103 cites W1978256212 @default.
- W2241727103 cites W1978592866 @default.
- W2241727103 cites W1979078109 @default.
- W2241727103 cites W1979622467 @default.
- W2241727103 cites W1979799543 @default.
- W2241727103 cites W1981139200 @default.
- W2241727103 cites W1983684958 @default.
- W2241727103 cites W1985900564 @default.
- W2241727103 cites W1985929722 @default.
- W2241727103 cites W1986064595 @default.
- W2241727103 cites W1986183600 @default.
- W2241727103 cites W1986501756 @default.
- W2241727103 cites W1988274246 @default.
- W2241727103 cites W1988683950 @default.
- W2241727103 cites W1989015740 @default.
- W2241727103 cites W1989174800 @default.
- W2241727103 cites W1989336153 @default.
- W2241727103 cites W1989611929 @default.
- W2241727103 cites W1989644520 @default.
- W2241727103 cites W1991498114 @default.
- W2241727103 cites W1991718959 @default.
- W2241727103 cites W1992984362 @default.
- W2241727103 cites W1994166757 @default.
- W2241727103 cites W1995092987 @default.
- W2241727103 cites W1995403053 @default.
- W2241727103 cites W1995437468 @default.
- W2241727103 cites W1996108851 @default.
- W2241727103 cites W1997777374 @default.
- W2241727103 cites W2000015317 @default.
- W2241727103 cites W2000317802 @default.
- W2241727103 cites W2000467084 @default.
- W2241727103 cites W2000629747 @default.
- W2241727103 cites W2001918236 @default.
- W2241727103 cites W2002065129 @default.
- W2241727103 cites W2002257666 @default.
- W2241727103 cites W2002427746 @default.
- W2241727103 cites W2002483990 @default.
- W2241727103 cites W2002874594 @default.
- W2241727103 cites W2002995714 @default.
- W2241727103 cites W2003454850 @default.
- W2241727103 cites W2003721809 @default.
- W2241727103 cites W2003757135 @default.
- W2241727103 cites W2003988271 @default.
- W2241727103 cites W2004792720 @default.
- W2241727103 cites W2004936074 @default.
- W2241727103 cites W2005525115 @default.
- W2241727103 cites W2007206169 @default.
- W2241727103 cites W2007738312 @default.