Pe HaiSaRadem.ro vei gasi bancuri, glume, imagini, video, fun, bancuri online, bancuri tari, imagini haioase, videoclipuri haioase, distractie online. Nu ne crede pe cuvant, intra pe HaiSaRadem.ro ca sa te convingi.
Cover
MICROSENZORI REALIZAŢI PE SILICIU
Cartea reprezintă rezultatul activităţii din ultimul deceniu a celor doi autori, absolvenţi ai Facultăţii de Electronică şi Telecomunicaţii din Bucureşti. În această perioadă autorii au fost colegi la Microelectronica, secţia Fabricaţie-Structuri, Institutul de Microtehnologie din Bucureşti, doctoranzi în domeniul microsenzorilor integraţi pe siliciu, iar în prezent lucrează la Universitatea Politehnica Bucureşti, Facultatea de Electronică Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei, catedra de Dispozitive, Circuite şi Aparate Electronice, respectiv la University of Edinburgh, Department of Electronics and Electrical Engineering, UK.
Lucrarea se adresează cadrelor didactice, inginerilor, specialiştilor şi cercetătorilor din domeniul microsenzorilor integraţi în siliciu. Din punct de vedere didactic, ea reprezintă un material util studenţilor facultăţilor de profil pentru discipline precum Microsenzori, Dispozitive Electronice, Tehnologii Microelectronice, Proiectare Tehnologică Asistată de Calculator, Instrumente Software în Microelectronică, iar pentru studenţii din anii terminali poate fi o sursă de inspiraţie în alegerea unei teme pentru proiectele de diplomă sau lucrările de disertaţie.
Primul capitol prezintă evoluţia microelectronicii şi introduce noţiunile de senzor, microsenzor, traductor, actuator, microsenzori inteligenţi, biosenzori, microsisteme, asamblarea şi încapsularea acestora.
Litografia, prezentată în capitolul 2, este tehnologia care a permis industriei semiconductorilor atât susţinerea creşterii spectaculoase a performanţelor cât şi reducerea costurilor pe parcursul mai multor decenii. În acest capitol sunt prezentate principalele tipuri de fotorezişti şi parametrii lor, procesarea acestora precum şi aspecte practice de selecţie sau depunere în straturi groase a fotorezistului. De asemenea, sunt prezentate sistemele optice, principalele tehnici de expunere, fotomăştile şi litografia cu fascicul de electroni, raze X, fascicul de ioni sau litografia fără mască.
Microprelucrarea pe suprafaţă, capitolul 3, utilizează tehnologia de fabricare a circuitelor integrate, combinată cu tehnica corodării de sacrificiu şi planarizarea topografiilor cu factor de aspect mare.
Microprelucrarea în volum a siliciului, capitolul 4, a permis realizarea de microstructuri tridimensionale cu factor de aspect mare din siliciu monocristalin, material cu proprietăţi mecanice remarcabile. Microprelucrarea în volum se bazează pe corodarea anizotropă a siliciului, stoparea electrochimică a corodării şi sudura siliciului. În continuare este prezentată tehnologia de microprelucrare în volum LIGA, capabilă să realizeze microstructuri de mare precizie, cu factor de aspect foarte mare. Prin combinarea tehnicilor de microprelucrare pe suprafaţă cu cele de volum, au fost realizaţi microsenzori şi microsisteme cu grad înalt de complexitate.
Capitolul 5 prezintă metode şi stucturi M-TEST pentru determinarea parametrilor de material şi anume metoda tranzistorului FET, metoda acţionării electrostatice, metoda frecvenţei de rezonanţă şi câteva exemple de microstructuri rezonante.
Principalele aspecte ale modelării şi realizării practice a senzorilor chimici realizaţi pe siliciu sunt prezentate în capitolul 6.
Capitolul 7 este destinat prezentării principalilor tipuri de senzori termici pentru microfluidică şi rezultatele experimentale obţinute în urma procesării pentru obţinerea unui senzor diferenţial pentru microfluidică.
Ultimul capitol, respectiv cap. 8 prezintă mai întâi un scurt istoric privind evoluţia bolometrelor apoi domeniile de utilizare a bolometrelor, caracteristicile acestora, ecuaţiile de bază pentru bolometre şi tehnici de modelare şi realizare a ariei de bolometre. Tehnologia de realizare a bolometrului are la bază detecţia folosind senzori speciali, tip TES (Transsition Edge Sensor) iar prelucrarea informaţiei se face cu circuite multiplexoare tip SQUID (Superconducting Quantum Interference Devices). În continuare sunt abordate aspectele experimentale referitoare la sudura prin fuziune a substraturilor din siliciu, sudura la temperatura camerei în vederea investigării procesului de corodare a siliciului în canalele care definesc pixelii, stabilirea parametrilor pentru procesul de lift-off în vederea contactării substratului detector cu substratul conţinând circuitele multiplexoare cu conectori din indiu prin flip-chip bonding şi corodarea siliciului în vederea definirii pereţilor care mărginesc pixelii şi a canalelor care separă pereţii monoblocurilor din siliciu.
În carte sunt prezentate o serie de rezultate experimentale obţinute de autorii înşişi, alături de soluţii tehnologice preluate din literatura internaţională de specialitate, oferind astfel cititorului posibilitatea perceperii temelor abordate la nivel mondial. De asemenea, au fost incluse şi simulări cu programe dedicate proiectării microsenzorilor, ca punct de reper şi ca exemple de utilizare pentru studenţi şi doctoranzi.
Cu ocazia publicării acestei cărţi, autorii mulţumesc tuturor cadrelor didactice ale Facultăţii de Electronică Telecomunicaţii şi Ingineria Informaţiei din Universitatea Politehnica Bucureşti, în mod special mentorilor şi colegilor din catedră, colaboratorilor din ţară şi străinătate şi nu în ultimul rând studenţilor, pentru sfaturile, sugestiile şi propunerile deosebit de utile.
Contribuţia autorilor la elaborarea celor opt capitole este următoarea:
Ş.l. dr. ing. F. Babarada – capitolele 1-5, coordonarea şi redactarea finală,
Dr. ing. C. Dunăre – capitolele 6-8.
Mihai Babarada – Coperta lucrării.
Cuprins
Capitolul 1
Microsisteme 11
Introducere, 11
Fotolitografia, 12
Fabricarea măştilor, 13
Microprelucrarea siliciului, 14
Microprelucrarea pe suprafaţă, 17
Microprelucrarea de volum, 18
Lipirea anodică, 20
Corodarea electrochimică, 21
Microprelucrarea cu laser, 21
LIGA, 22
Microsenzori, 23
Microactuatori, 32
Microsisteme, 36
Asamblarea şi încapsularea, 37
Bibliografie, 41
Capitolul 2
Litografia 43
Introducere, 43
Parametri fotoreziştilor, 47
Tipuri de fotorezişti, 52
Procesarea fotoreziştilor, 57
Depunerea de straturi groase de fotorezist, 65
Criterii de selecţie a fotoreziştilor, 70
Sisteme optice, 71
Tehnici de expunere, 73
Fotomăştile, 79
Litografia în ultraviolet extrem, 93
Litografia cu raze X, 96
Litografia cu fascicul de electroni, 97
Litografia cu fascicul de ioni, 101
Litografia fără mască, 102
Bibliografie, 104
Capitolul 3
Microprelucrarea pe suprafaţă a siliciului 113
Introducere, 113
Depunerile CVD, 114
Depunerea polisiliciului, 117
Depunerea nitrurii de siliciu, 121
Depunerea oxidului de siliciu, 123
Depunerea prin metode fizice, 123
Depunerea straturilor organice, 128
Corodarea umedă, 129
Corodarea uscată, 130
Implantarea, 137
Difuzia, 138
Corodarea de sacrificiu, 139
Sol-gel, 143
Planarizarea, 149
Structuri realizate prin microprelucrare pe suprafaţă, 151
Bibliografie, 163
Capitolul 4
Microprelucrarea în volum a siliciului 167
Introducere, 167
Corodarea anizotropă a siliciului, 168
Stoparea electrochimică a corodării, 175
Lipirea siliciului, 178
LIGA, 190
Bibliografie, 200
Capitolul 5
Microsenzori rezonanţi 205
Metoda tranzistorului FET, 205
Metoda acţionării electrostatice, 207
Metoda frecvenţei de rezonanţă, 214
Punte din polisiliciu fixată pe oxid CVD, 219
Punte din polisiliciu fixată pe oxid LOCOS, 226
Punte din polisiliciu încapsulată în vid, 228
Bibliografie, 237
Capitolul 6
Senzori chimici 239
Introducere, 239
Chemorezistori, 241
Chemocapacitoare, 245
Chemodiode, 246
Chemotranzistoare, 247
Senzori termochimici, 249
Senzori chimici de masă, 252
Modelarea senzorilor chimici, 254
Proiectarea layoutului, 258
Experimente tehnologice, 264
Proiectarea fluxului tehnologic, 270
Concluzii, 271
Apendix 1, 271
Bibliografie, 273
Capitolul 7
Microfluidica 275
Senzori termici rezistivi, 275
Senzori capacitivi de fluid, 277
Senzori de fluid cu punte rezonantă, 278
Senzori termici diferenţiali, 279
Tehnici de modelare, 280
Proiectarea layoutului şi realizarea măştilor, 287