Download Silicon on insulator

SOI
Silicon on insulator
SOI – Silicon on insulator
Silicio
Óxido de silicio
Silicio
SOI – Silicon on insulator
2 - 300 µm
500 A - 4 µm
250 - 900 µm
SOI – Silicon on insulator
Cut Process-SOITEC
SOI – Silicon on insulator
SIMOX – Separation by IMplantation of OXygen
SOI – Silicon on insulator
Otros métodos:
ELTRAN: usando silicio poroso (Canon)
NanoCleave: usando estreses entre superficies
(Silicon Genesis)
SOI – Silicon on insulator
Métodos de soldadura - MEMS
Fusion bonding (Direct Bonding)
Anodic bonding
Eutectic bonding
RFMEMS
Aplicación de la tecnología de
microsistemas a circuitos de
telecomunicaciones
Evolución RF en telefonía
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Bobinas
RADIO FRECUENCIA
Capacidades variables
RADIO FRECUENCIA
Capacidades variables
RADIO FRECUENCIA
Capacidades variables
RADIO FRECUENCIA
Resonadores
Objetivo: establecer frecuencias de
referencia estables dentro de un sistema
Ejemplo: señal de reloj (CLOCK)
Dispositivo: estructuras mecánicas resonantes
RADIO FRECUENCIA
Resonadores mecánicos
RADIO FRECUENCIA
Filtros paso banda
RADIO FRECUENCIA
Mezcladores mecánicos de RF
RADIO FRECUENCIA
Otros diseños
RADIO FRECUENCIA
Osciladores
RADIO FRECUENCIA
Transceiver MEMS reconfigurable
RADIO FRECUENCIA
Antena Vee reconfigurable
RADIO FRECUENCIA
Antena Vee reconfigurable
RADIO FRECUENCIA
Impedancia sintonizadora reconfigurable
RADIO FRECUENCIA
Interruptores RF
RADIO FRECUENCIA
Interruptores RF
RADIO FRECUENCIA
Array de antenas reconfigurable
Acopladores
Acoplador de Analog Devices
Acopladores
Acoplador ADuM5240 de Analog Devices
Acopladores
Acoplador ADuM5240 de Analog Devices
Bobina
Micrófonos
Micrófonos
Micrófonos
Micrófonos
Micrófonos
Micrófonos
Micrófonos
Lab on a chip
Ventajas de los LOCs
1) Menores volúmenes de analito para el diagnóstico.
2) Mayor velocidad de control y análisis y mayor eficiencia.
3) Mejor control del proceso al tener una respuesta más rápida del sistema.
4) Mayor integración funcional.
5) Volúmenes muertos inferiores.
6) Paralelización masiva debida a su compacidad, lo que permite mayor
cantidad de resultados simultáneos.
7) Menores costes de fabricación, permitiendo chips desechables
competitivos.
8) Plataforma más segura para estudios químicos, radiactivos o biológicos.
Lab on a chip
Desventajas de los LOCs
1) Tecnología poco madura y no desarrollada en su totalidad.
2) Efectos físicos como la capilaridad y los efectos químicos en las
superficies de los canales se hacen dominantes y hacen que los sistemas
LOCs se comporten de manera muy diferente y a veces más compleja
que los equipos de laboratorio convencionales.
3) Los principios de detección no son siempre escalables, tendiendo a una
baja relación señal/ruido.
Lab on a chip
Lab on a chip
BIOTECNOLOGÍA
Electrodos Intracelulares MEMS
BIOTECNOLOGÍA
Electrodos Intracelulares MEMS
BIOTECNOLOGÍA
Electrodos Intracelulares MEMS
Ejemplo: reparto de fármacos
Actualmente:
BioMEMS
−
Jeringuillas, pastillas, parches
pasivos
−
−
Muy invasivos
−
−
Poco control
−
Poca efectividad
Más control, más efectivos, menos
invasivos
Pero: biocompatibilidad,
biofouling (acumulación de
sustancias biológicas indeseadas)
Tipos de dispositivos
In vivo / Transdermal
Pasivo: membrana porosa,
difusión
Activo: activación
eléctrica
Biocompatibilidad:
materiales usados
(toxicidad, daño a los
tejidos), biofouling
Microagujas
Usadas para mejorar el reparto a través de la piel
Smart pill
Ejemplo de dispositivo
Dispositivo implantable, MicroChips
Cientos de depósitos en un chip
de 1cm x 1cm
Múltiples sustancias, cada una en
su forma más estable (sólido,
líquido o gel)
Control mediante
microprocesador, wireless o
biosensor
Reparto local de fármacos
Alta fiabilidad, sin partes móviles
Liberación controlada, discreta
Proceso de fabricación
Oxidación de silicio
Fotolito y grabado cara de abajo
Grabado anisotrópico del Si
Proceso de fabricación
Deposición de capa semilla y Au.
Fotolito y grabado
Deposición capa de pasivación
superior
Grabado capa pasivación
Grabado óxido y capa semilla
desde abajo
Llenado de los depósitos
Principio de funcionamiento
Reacción de oxidación-reducción
Au + 4Cl- [AuCl4]- + 3eAu + mH2O [Au(H2O)m]3+ + 3e2Au + 3H2O Au2O3 + 6H+ + 6e2Cl- Cl2 +2eAu2O3 + 8Cl- + 6H+ 2[AuCl4]- +3H2O
El medio in vivo es H2O+NaCl
con pH entre 6 y 7.
A un potencial de 8 V, [AuCl4]
es el estado más estable.
Activación
Se aplica un pulso de tensión de 10 a
50us para iniciar la reacción.
El oro se convierte en AuCl4, que se
disuelve en el cuerpo de forma
inocua.
Activación
Montaje
Batería
Batería de película delgada: sin materiales tóxicos, recargable, de 0.5
a 4.5V, de 0.5 a 25cm2, 15um de espesor