docSilicon on insulator
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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
