Realizzazione e caratterizzazione di microbilance risonanti basate su un processo CMOS-compatibile

In questa tesi sono state realizzate e caratterizzate microbilance risonanti, compatibili con la tecnologia CMOS, per rivelazioni chimiche di tipo gravimetrico. Il funzionamento di questi dispositivi è basato su un’attuazione magnetica in risonanza, mediante un momento torcente, creato da una coppia di forze di Lorentz. La rivelazione si basa similmente sulla f.e.m. indotta nella spira d’uscita a causa delle sue oscillazioni nello stesso campo magnetico d’attuazione. La sensitività si basa invece sullo spostamento della frequenza di risonanza, che è collegato alla variazione del momento d’inerzia della loro struttura, non appena essa adsorbe le molecole cercate. Nel primo capitolo sono presentati vari tipi di sensori chimici compatibili con la tecnologia CMOS. Un occhio di riguardo è dato ai MEMS per analisi su DNA, ma anche alle microbilance al quarzo, per le loro ottime caratteristiche, sebbene non siano compatibili con la tecnologia CMOS. Nel secondo capitolo sono presentati i sensori realizzati. Dopo una loro descrizione geometrica e delle principali proprietà, sono illustrati i passi di post-processing necessari al loro rilascio. Il terzo capitolo è dedicato infine alle misure svolte sui dispositivi per estrarne le caratteristiche principali, quali la frequenza di risonanza ed il fattore di qualità