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http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/13435
Título: | Osciladores basados en resonadores microelectromecánicos MEMS. |
Autor(es): | Cucurull, Agustín Julián |
Director: | Pérez Morelo, Diego |
Fecha de publicación: | 27-ago-2025 |
Citación: | Cucurull, A. J. (2025). Osciladores basados en resonadores microelectromecánicos MEMS. Trabajo final de grado. Universidad Nacional de Río Negro.. Universidad Nacional de Río Negro |
Abstract: | In recent decades, the massification of electronics and advances in semiconductors have driven a constant race toward miniaturization and the integration of multiple devices and sensors on a single chip. However, as the scale of these systems decreases, the technical and economic challenges become increasingly complex, leading to the search for new techniques that enable both the development and manufacturing of increasingly smaller structures. This work focuses on one of these emerging techniques, known as Fab On a Chip, and in particular, on the optimization of one of its key components: a mass sensor based on a mechanical resonator whose variation in resonant frequency allows for highly accurate measurement of small variations in the amount of a deposited material. The main objective is to develop a self-sustaining closed-loop system that allows continuous monitoring of the sensor's resonant frequency, with the aim of integrating it into the manufacturing processes of micro- and nanoscopic-scale structures and devices. To achieve this, two fundamental circuits will be designed: a phase shifter, responsible for correcting the phase shift introduced by the sensor at resonance and by the different elements of the system, and a transimpedance amplifier capable of operating with signals in the tens of nanoampere range. In addition, optimization strategies will be implemented at each stage of the system, improving both signal processing and the codes used to autonomously control the different instruments. |
Resumen: | En las últimas décadas, la masificación de la electrónica y los avances en semiconductores han impulsado una constante carrera hacia la miniaturización y la integración de múltiples dispositivos y sensores en un solo chip. Sin embargo, a medida que se reduce la escala de estos sistemas, los desafíos técnicos y económicos se vuelven cada vez más complejos, lo que ha llevado a la búsqueda de nuevas técnicas que permitan tanto el desarrollo como la fabricación de estructuras cada vez más pequeñas. Este trabajo se centra en una de estas técnicas emergentes, conocida como Fab On a Chip, y en particular, en la optimización de uno de sus componentes clave: Un sensor de masa basado en un resonador mecánico cuya variación en la frecuencia de resonancia permite medir, con alta precisión, pequeñas variaciones en la cantidad de un material depositado. El objetivo principal es desarrollar un sistema de lazo cerrado autosostenido que permita el monitoreo continuo de la frecuencia de resonancia del sensor, con el propósito de integrarlo en procesos de fabricación de estructuras y dispositivos a escala micro y nanoscópica Para lograrlo, se diseñarán dos circuitos fundamentales: un desfasador, encargado de corregir el desfasaje introducido por el sensor en la resonancia y por los distintos elementos del sistema, y un amplificador de transimpedancia capaz de operar con señales en el rango de las decenas de nanoamperios. Además, se implementarán estrategias de optimización en cada etapa del sistema, mejorando tanto el procesamiento de señales como los códigos que se utilizarán para poder controlar, de manera autónoma, los distintos instrumentos. |
URI: | http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/13435 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniería Electrónica |
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