Micro y nano-fabricación de dispositivos

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Título :	Micro y nano-fabricación de dispositivos
Autor :	MURILLO BRACAMONTES, EDUARDO ANTONIO BARRONDO CORRAL, ARITZ
Fecha de publicación :	2016
Resumen :	La nanotecnología es una nueva área que se enfoca en la generación de conocimiento con un alto potencial para cambiar la manera de vivir de la sociedad actual a través del diseño de productos con propiedades novedosas que ocurren en la nanoescala. Con esta visión, los países avanzados han invertido grandes presupuestos en desarrollar la nanotecnología con el objeto de ser los primeros en desarrollar productos innovadores y mantener el liderazgo tecnológico. Consciente de ésta importancia, la UNAM oferta la Licenciatura en Nanotecnología, en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología del Campus Ensenada, siendo el único lugar en la UNAM donde se oferta ésta especialidad. Es importante contar con personal calificado e infraestructura en el área de la nanotecnología para alcanzar éstos objetivos y por esta razón se propone éste proyecto que beneficiaría principalmente a los estudiantes de la Licenciatura en Nanotecnología de la UNAM. Con los recursos que se obtengan del presente proyecto, se proporcionará a los alumnos la capacitación y entrenamiento necesarios para desarrollar dispositivos a nivel nanométrico, tales como sensores, dispositivos MEMS (Microelectromechanical systems, por sus siglas en inglés), dispositivos utilizables (wereable devices), dispositivos electrónicos, dispositivos de almacenamiento de energía, entre otros. Para lo anterior se ha reunido un grupo multidisciplinario de académicos expertos en alguno de los temas necesarios para el desarrollo de dichos dispositivos. Es significativo destacar que se cuenta con infraestructura y equipamiento único en la UNAM, como es el Laboratorio Nacional de Micro y Nanofabricación, el cual cuenta con un cuarto limpio de clase 1000 con equipo básico para llevar a cabo estas aplicaciones.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6000
metadata.dc.contributor.responsible:	MURILLO BRACAMONTES, EDUARDO ANTONIO
metadata.dc.coverage.temporal:	2016-2017
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.hypothesis:	Recientemente, se instaló un cuarto limpio clase 1000 en el CNyN, el cual cuenta con equipos de nanolitografía, nanoimpresor, sistemas de depósito por capas atómicas o ALD (Atomic Layer Deposition) así como el microscopio electrónico de barrido que contiene un haz de iones enfocado (SEM+FIB, por sus siglas en Inglés). Todos estos equipos requieren consumibles para ser utilizados como son precursores, gases, obleas de silicio, entre otros materiales, los cuales son de precio elevado y con ayuda de éste proyecto se podrá cubrir parte de los consumibles que se utilizarán los alumnos de la Licenciatura en Nanotecnología para la fabricación de diversos dispositivos. Con este tipo de preparación se formarán alumnos que serán parte fundamental en la creación de un polo de desarrollo tecnológico en materia de nanotecnología.
metadata.dc.description.strategies:	El Proyecto de Micro y Nanofabricación se trabajará de forma colectiva, en la cual un grupo de estudiantes podrá trabajar, bajo la dirección de un grupo de académicos, en un proyecto en común desde una etapa temprana del eje de profundización (5to semestre de la Licenciatura). Este proyecto tendrá una duración de un año. Con las habilidades que lograrán mediante la aplicación del conocimiento reforzarán la parte tecnológica con lo cual podrán adaptarse mucho mejor al campo laboral en empresas de éste giro, así también contarán con la experiencia necesaria para manejar un proyecto a nivel posgrado para aquellos alumnos que continúen sus estudios. Los alumnos trabajarán con actividades específicas de acuerdo al nivel y conocimiento que vayan adquiriendo durante los dos semestres de la orientación en micro y nanofabricación. 1. Capacitación en tecnologías de cuarto limpio. Los alumnos recibirán capacitación sobre las reglas de seguridad que deben cumplir para tener acceso al cuarto limpio de clase 1000 del laboratorio con que cuenta el CNyN, así como los equipos para la micro y nanofabricación que se encuentran ahí. 2. Capacitación en fabricación de dispositivos MEMs Se capacitará a un académico asociados en el proyecto en la fabricación de dispositivos MEMs (Microelectromechanical Devices), para posteriormente reproducir ese conocimiento en los alumnos de la Licenciatura en Nanotecnología. 3. Revisión de técnicas de fabricación. Los alumnos, bajo la supervisión de los académicos asociados al proyecto, investigarán tipos de dispositivos que se pueden realizar en el laboratorio con la infraestructura que se cuenta. Realizarán bosquejos del dispositivo a realizar y determinarán las especificaciones técnicas que éste debe tener para un correcto funcionamiento. se realizarán búsquedas tecnológicas para ver si el dispositivo puede ser registrado como patente o modelo de utilidad. 4. Elaboración de manuales de prácticas. se cuenta con experiencia previa en la fabricación de capacitores tipo MIM y MOS utilizando técnicas de deposición por capas atómicas. También se cuenta con experiencia previa en la fabricación de sensores de gas utilizando nanovarillas y nanotubos, así como experiencia previa en la fabricación de diodos semiconductores. Con todas éstas técnicas de fabricación, aunado a los conocimientos que se logren del curso de fabricación de dispositivos MEMs se elaborará un manual de prácticas de laboratorio para la materia de métodos de nanofabricación. También se elaborará un manual de prácticas para la materia de instrumentación electrónica para la caracterización eléctrica de micro y nanodispositivos. En el CNyN se cuenta con experiencia en éste ámbito. Los alumnos tendrán un horario que cumplirán en cuanto al acceso al cuarto limpio, así como el acceso al Laboratorio Universitario de Nanocaracterización, llevarán bitácoras de avances en todo momento y tendremos reuniones de seguimiento al proyecto de forma continua. Los objetivos que se persiguen en el presente proyecto son: 1) Capacitar a los estudiantes de la Licenciatura en Nanotecnología en tecnologías de cuarto limpio, utilizando las instalaciones del Laboratorio Nacional de Micro y Nanofabricación bajo la tutela de un equipo multidisciplinario de académicos expertos en el área. 2) Capacitar a los académicos asociados en el proyecto en la fabricación de dispositivos MEMs (Microelectromechanical Devices), para posteriormente reproducir ese conocimiento en los alumnos de la Licenciatura en Nanotecnología. 3) Elaborar los manuales de prácticas de las materias de métodos de nanofabricación I y de instrumentación electrónica. 4) Apoyar a los alumnos para que realicen la caracterización de los materiales que se utilizan para la fabricación de dispositivos. La caracterización se realizará en el Laboratorio Universitario de Nanocaracterización con que cuenta el Centro. 5) Adquirir equipo de instrumentación electrónica para la caracterización eléctrica de micro y nanodispositivos.
metadata.dc.description.goals:	En este proyecto PAPIME se lograron las siguientes metas: 1. Se realizaron investigaciones sobre el uso de nanotubos de carbón en forma de buckypaper para utilizarlos como sensores y dispositivos electrónicos. Como parte de los resultados de la investigación del estado del arte y patentes en este tema, se realizaron dos trabajos tipo cartel que fueron presentados en el II Simposio de Nanociencias y Nanomateriales, en Ensenada B.C. (Junio 2016) donde se dio agradecimientos al proyecto PAPIME. 2. Se revisaron algunos de los programas más comerciales para el diseño y simulación de micro y nanodispositivos. 3. Se impartió un curso a los alumnos de la licenciatura en nanotecnología que están cursando el eje terminal de microelectrónica y nanofabricación. 4. Se tomó el curso Atomic Layer Deposition (ALD) for Micro‐ and Nano‐Electronics. No se pudo tomar el curso de fabricación de MEMS debido a que no se impartió en 2016. 5. Se trabajó con una propuesta de aplicación del buckypaper como sensor de fenoles para detectar contaminantes en agua, así como una aplicación de un biosensor de glucosa no invasivo. Se presenta el reporte técnico con el bosquejo de los diseños. 6. Se realizó una búsqueda tecnológica de dispositivos que se pueden desarrollar con buckypapers. Se presenta el reporte técnico. 7. Las materias de métodos de nanofabricación no se impartió en 2016, se impartirá en 2017, por lo que no se tiene este manual. En su lugar se trabajó con el manual de prácticas para la materia de álgebra lineal. 8. Se trabajó con el manual de prácticas de la materia de instrumentación electrónica y circuitos. 9. Además de las metas antes descritas. Se trabajó la caracterización de materiales ferroeléctricos para su aplicación como sensores. Con los resultados se enviaron tres trabajos en congresos internacionales donde se dió agradecimiento al proyecto PAPIME.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Los recursos de proyecto fueron utilizados adecuadamente y se obtuvieron muy buenos resultados, ya que se apoyó en la formación de los estudiantes que participaron, mediante el estudio de la aplicación de nanotubos de carbón para la fabricación de buckypapers, los cuales pueden ser utilizados como dispositivos electrónicos ya que poseen excelentes características de conductividad. Se presentan los reportes técnicos sobre la fabricación de este tipo de dispositivos y su caracterización eléctrica. Además se presentó un trabajo en congreso acerca de un estudio sobre las patentes que se han desarrollado de estos dispositivos. De los instrumentos que se compraron, se realizó un programa para controlar una fuente de voltaje programable, mediante el protocolo USB y utilizando el software Labview. Se presenta un informe con el desarrollo de la programación realizada. Se realizaron dos manuales de prácticas, el primero fue para la materia de Instrumentación Electrónica y el segundo un manual de prácticas para la materia de álgebra lineal (utilizando Matlab como plataforma principal de programación). Se participó en un Simposio de Nanotecnología y en un Congreso Internacional de Nanotecnología (Nanotech), en los cuales se presentaron los resultados de los bucky papers, análisis de patentes, así como los estudios de materiales ferroelectricos que tienen gran potencial para ser utilizados como sensores en una fase posterior. A pesar de que el cuarto limpio del CNyN-UNAM todavía no está en funcionamiento, debido a que faltan algunos equipos, se pudo cumplir con las metas del proyecto, ya que se utilizaron otros laboratorios para llevar a cabo el proyecto.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Se proponen las siguientes metas a un año para el presente proyecto, considerando que los alumnos estarán cursando 5to y 6to semestre. La intención es renovar el proyecto el siguiente año donde los se tendrán entregables de gran impacto tecnológico, debido a que los alumnos ya estarán cursando el último año (7mo y 8vo semestre). 1. Investigar el estado del arte y metodologías para la fabricación de micro y nanodispositivos. 2. Revisión de paqueterías de cómputo comerciales para el diseño de micro y nanodispositivos. 3. Impartir curso de introducción al cuarto limpio y a los equipos con que se cuenta en el laboratorio. 4. Tomar curso de fabricación de dispositivos MEMs para posteriormente reproducirlo en el CNyN. 5. Propuesta de dos dispositivos que se puedan desarrollar con la infraestructura del Laboratorio Nacional de Micro y Nanofabricación. Elaboración de reporte técnico con bosquejos de diseño. 6. Elaboración de búsquedas tecnológicas sobre los dispositivos propuestos a desarrollar. Elaboración de reporte técnico. 7. Elaboración del manual de prácticas de laboratorio para la materia de métodos de nanofabricación. 8. Elaboración de un manual de prácticas para la materia de Instrumentación electrónica.
metadata.dcterms.provenance:	Centro de Nanociencias y Nanotecnología
metadata.dc.subject.DGAPA:	Física
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	BARRONDO CORRAL, ARITZ
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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