Obiettivi Formativi

Il Corso di MEMs si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base relative allo sviluppo, caratterizzazione e impiego di microattuatori e microsensori. Vengono inoltre sviluppate competenze per l’interfacciamento di sensori nella realizzazione di sistemi di misura.

Metodi didattici

Congruentemente con gli obiettivi formativi, il corso è articolato in 36 ore di didattica frontale dedicata agli aspetti fondamentali dei MEMS e 24 ore di esercitazioni.

Prerequisiti

Conoscenze di base dei corsi di Elettronica 1 e Sistemi Elettronici.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame finale consiste in una relazione riguardante un argomento a scelta del corso, concordato con il docente, e nella discussione orale su vari argomenti trattati durante il corso.

Programma del Corso

Tecnologie di fabbricazione basate sulla micro-lavorazione del silicio (micromachining): Bulk micromachining; surface micromachining; metodi epitassiali; electroplating; taglio wafer (dicing); wafer/wafer bonding, etching: attacchi wet e dry, isotropi e anisotropi. Microattuatori, microsensori, MEMS: Principi di attuazione meccanica e termica; strutture di attuazione e rivelazione; esempi applicativi di sensori inerziali, accelerometri, giroscopi, sensori di pressione, Risonatori SAW. Materiali sensibili: Ossidi metallici semiconduttivi nanostrutturati, nanotubi di carbonio Multi-walled e Single-walled, grafene, funzionalizzazione e meccanismi di risposta. Sensori: Parametri caratterizzanti: tempi di risposta e di recupero, sensibilità, selettività, ripetibilità, curva di calibrazione. Metodologie di caratterizzazione elettrica di sensori di gas, sensori chimici a risposta resistiva, Sensori QCM e SAW, cenni su dispositivi CHEMFET, Packaging: Tipi di package, die attach, saldatura dei fili, materiali, test di affidabilità del package. Circuiti di interfacciamento: Circuiti di interfaccia per sensori capacitivi e resistivi; esempi applicativi con sistemi embedded.