Resonador sensor de masa: desarrollo y métodos de medición



Título del documento: Resonador sensor de masa: desarrollo y métodos de medición
Revista: Superficies y vacío
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000377814
ISSN: 1665-3521
Autores: 1
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Instituciones: 1Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto de Ciencias, Puebla. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, México, Distrito Federal. México
3Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica, Tonantzintla, Puebla. México
4Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México, Distrito Federal. México
5Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Exactas, Puebla. México
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 23
Número: 3
Paginación: 1-5
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Un resonador mecánico tipo trampolín es una estructura sencilla con la que se logra la detección de masa a partir de cambios de frecuencia de resonancia. Es posible fabricar este tipo de detector con técnicas de microelectrónica, lo cual lo convierte en un potencial sensor para ser integrado con el circuito de acondicionamiento y ser usado en aplicaciones químicas o biológicas. El desempeño de estos sensores dependerá de sus dimensiones, del tipo de material, de la eficacia de excitación y de la exacta transducción de la amplitud de desplazamiento del resonador. En este trabajo se presenta el proceso para la obtención de trampolines de silicio de 100x20x15 μim, fabricados con tecnología planar y técnicas de micromaquinado en espesor. Se describe el método de caracterización de trampolines en frecuencia y amplitud mediante un programa y adquisición de datos en PC y un sensor de IR reflectivo, con resolución del orden de Hz y μm. Ambos métodos pueden ser útiles en las mediciones de los trampolines de silicio para la detección de masa de materiales depositados o adsorbidos en la superficie con resolución de μg
Resumen en inglés The cantilevers are one of the most simple mechanical resonator structure used to detect a mass variations from its resonance frequency. In microelectronic field, is possible to fabricate this kind of detector with the whole electronic circuit on the same substrate, extending the applications even in biological and chemical environment. The performance of these sensors depends of its dimensions, material, excitation electronic stage, and displacement amplitude. In this work, we present the fabrication process to obtain a sensor with dimensions of 100x20x15 μm from silicon semiconductor technology and bulk micromachining techniques. Also, we describe the characterization method through a Matlab data acquisition system and IR sensors, in order to obtain the frequency resonance and amplitude of these cantilevers with resolutions of Hz and μm respectively. The results obtained show that the methods proposed are useful to detect mass variations from deposited films or adsorbed materials on these silicon cantilevers in orders to μg
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de instrumentos,
Ingeniería electrónica,
Resonadores,
Sensores de masa,
Frecuencia de resonancia,
Cantilever,
Microelectrónica,
Micromaquinado
Keyword: Engineering,
Electronic engineering,
Instrumentation engineering,
Resonators,
Mass sensors,
Resonance frequency,
Cantilever,
Microelectronics,
Micromachining
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