Trabajo de grado - Pregrado
Micro fabricación y caracterización de un sensor físico para la detección de Hg_(2+) :estudio de la interacción superficial entre oro y Hg_(2+) en láminas delgadas contínuas depositadas por técnica de evaporación térmica
Fecha
2018Registro en:
instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
Autor
Tamayo Celis, Andrés Felipe
Institución
Resumen
Se expone el procedimiento para la determinación del proceso de interacción entre una muestra de oro (Au) laminar continuo, manufacturado mediante la técnica de evaporación térmica sobre vidrio borosilicato, y una oblea de silicio intrínseca 001 de la casa WRS materials; expuesto ante diferentes conentaciones de Hg_(2+) diluido en agua desionizada milli-Q, en un rango de 2 a 80 ug/L. Se generaron diferentes lotes de muestras de Au depositado sobre vidrio borosilicato con espesores nominales de 50 y 30 nm, ligados con 5 nm de cromo (Cr) al sustrato, y 30 nm sobre la oblea de silicio. Se desarrolló un método de exposición de las muestras a las diferentes conentaciones de Hg_(2+) cuantificando la variación existente en las características resistivas de la muestra, evaluado mediante la medición de la resistencia laminar superficial por la técnica de 4, y las variaciones morfológicas superficiales, determinadas mediante el uso de un microscopio de fuerza atómica (AFM) y un microscopio de barrido de electrones (SEM). Fue desarrollado un proceso de caracterización de las muestras inicial y posterior a la exposición para generar un índice de variación de las características eléctricas y morfológicas superficiales. Se hizo la medición de las muestras depositadas sobre vidrio borosilicato en la estación de 4 puntas mediante el uso del multímetro Agilent 34401A, con 6 dígitos de resolución, para la caracterización resistiva superficial de la muestra. De igual manera, se desarrolló el proceso de caracterización morfológico superficial mediante el uso del índice de rugosidad RMS, al igual que la visualización de los defectos superficiales observados mediante el uso de perfiles de la muestra, con el uso del equipo AFM. Paralelamente se desarrolló un proceso observatorio de las muestras por medio de SEM para determinar los defectos existentes en la superficie de las muestras The procedure for the determination of the interaction process between a sample of continuous gold (Au) laminar, manufactured by the technique of thermal evaporation on borosilicate glass and an intrinsic silicon wafer 001 from WRS materials, and Hg_(2+) diluted in milli-Q deionized water, in a range of 2 to 80 ug/L is exposed. Different batches of Au samples deposited on borosilicate glass with nominal thicknesses of 50 and 30 nm were generated, bound with 5 nm of chromium (Cr) to the substrate, and 30 nm on the silicon wafer. A method of exposing the samples to the different Hg_(2+) concentrations was developed by quantifying the existing variation in the resistive characteristics of the sample, evaluated by measuring the surface laminar resistance by the technique of 4 wires, and the morphological surface variations, determined by the use of an atomic force microscope (AFM) and an electron scanning microscope (SEM). A process of characterization of the initial and post-exposure samples was developed to generate an index of variation of the electrical and morphological characteristics of the surface. The samples deposited on borosilicate glass were measured in the 4-point station using the Agilent 34401A multimeter, with 6 digits of resolution, in order to characterize the surface resistance. In the same way, the process of superficial morphological characterization was developed by the RMS roughness index, as well as the visualization of the superficial defects observed through the use of sample profiles, with the use of the AFM equipment. At the same time, an observational process of the samples was developed by SEM to determine the defects in the surface of the samples