Complementarità con i nanosensori CMOS
Nel corso del progetto NANOMASS I, è stata esplorata la possibilità di abbinare circuiti CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), ormai ampiamente diffusi e utilizzati, a processi di nanotecnologia, ed è stato dimostrato che tale abbinamento è possibile. È stato provato che le nuove tecniche di nanolitografia potrebbero essere abbinate alla tecnologia CMOS standard. È stato prodotto, inoltre, un rilevatore di massa basato su un fascio di cantilever in silicio a scala nanometrica. Nell'ambito del progetto NANOMASS II, un sensore biochimico o ambientale compatto ed estremamente sensibile è stato ulteriormente ottimizzato in termini di fabbricazione, prestazioni e funzionalità. Di fondamentale importanza per la funzionalità di un simile sensore è il comportamento elettromeccanico del cantilever a risonanza eccitato elettrostaticamente da un elettrodo in parallelo. Per creare un modello comportamentale, sono stati elaborati codici software. Quattro approcci differenti si proponevano di descrivere il segnale di corrente capacitiva fornito dal sistema basato su cantilever. Il segnale di corrente è il risultato dell'oscillazione del cantilever da un'eccitazione ad alta tensione in corrente alternata e l'applicazione di tensione in corrente continua al sistema di cantilever. Nell'approccio più semplice, il sistema complesso sottostante può essere modellato con un circuito RLC (Resistor Inductor Capacitor) equivalente in risonanza, in parallelo con un condensatore. Il modello è valido per cantilever rigidi, che oscillano con ampiezze limitate. La curva non lineare della deflessione dei cantilever e i modelli di approssimazione a piastre parallele sono adatti alla descrizione di segnali di corrente capacitiva di cantilever flessibili e notevoli ampiezze di oscillazione. Questi due approcci, assieme al modello di approssimazione non lineare della deflessione dei cantilever, possono fornire informazioni anche su grandezze meccaniche come nella deflessione dei cantilever. I tre modelli sopra descritti, inoltre, sono in grado di simulare il comportamento dell'elettrodo parallelo, vale a dire il trasduttore CD, in accoppiamento a una circuiteria elettronica. Per il passaggio all'applicazione industriale, i sensori di massa con una risoluzione di massa di 10[-19] gr sotto vuoto e sensibilità spaziale minore di 10 nm verranno sottoposti ad ulteriori verifiche di funzionalità. Per ulteriori informazioni, fare clic su: http://einstein.uab.es/_c_nanomass/
