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Dissertação

MEMS resonators in dissipative media - Towards the detection of biomolecules EVALUATED

Detalhes: Devido ao seu tamanho reduzido, baixo consumo e capacidade de detecção sem recorrer a marcadores, ressoadores MEMS podem ser usados como sensores de massa para várias aplicações biológicas. Para tal, as estruturas são funcionalizadas para detectar moléculas que causam um desvio mensurável na frequência de ressonância. De modo a possibilitarem a detecção de biomoléculas, os ressoadores MEMS devem funcionar em meios líquidos e a pressão atmosférica. Micropontes de silício amorfo hidrogenado foram fabricadas em substratos de vidro a temperaturas inferiores a 200 ⁰C. Estas estruturas foram actuadas electrostaticamente e medidas opticamente a uma pressão de ~ 10 ^(-2) Torr. As suas frequências de ressonância são na ordem dos MHz e os factores de qualidade ~ 1000, para estruturas com comprimentos entre 40 μm e 200 μm. Vários mecanismos de dissipação foram testados de modo a verificar se os ressonadores MEMS são viáveis para detecção biológica. Os factores de qualidade podem ser afectados pela presença de moléculas na superfície das estruturas. Para testar esta hipótese sujeitaram-se os ressoadores MEMS a aumentos de temperatura até 250 ⁰C. Verificou-se que ao longo dos passos de annealing os factores de qualidade melhoraram em todas as amostras. As estruturas foram também medidas a pressão atmosférica e em água desionizada, sendo que estes meios afectam consideravelmente o funcionamento das micropontes, confirmado pela diminuição dos factores de qualidade onde o maior valor é de 17 para o meio aquoso.
Keywords: MEMS, Frequência de Ressonância, Factor de Qualidade, Annealing, Meios Dissipativos, Água Desionizada

Discussão: novembro 17, 2014, 11:0