Des microcapteurs en quartz intégrés sur silicium
Afin d'améliorer les performances des microsystèmes piézoélectriques en quartz, une équipe de l'IES, en collaboration avec l'IRIM et l’Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, a développé un procédé qui combine le dépôt chimique en solution, la nanoimpression et la microfabrication sur silicium pour créer des capteurs intégrés de force et de masse à haute sensibilité. Ces résultats ouvrent la voie à une nouvelle famille de micro balance en quartz plus efficace que celle actuellement disponible sur le marché.
La première étape du procédé développé à l'IES consiste à effectuer, à partir d'une solution, un dépôt de couches de silice sur un substrat en silicium. Ce film est ensuite structuré par une technique de lithographie par nanoimpression. Enfin, un chauffage à 1000°C cristallise le film de quartz nanostructuré.
La nano structuration et la fonctionnalisation de la couche de quartz permettent d'envisager de nombreuses applications, notamment en biologie. Ainsi, un nouveau projet, Virusensor, a pour but d'étudier la capture et la détection de virus par ce type de capteur.
Références
Soft-Chemistry-Assisted On-Chip Integration of Nanostructured α-Quartz Microelectromechanical System,
Claire Jolly, Andres Gomez, David Sánchez-Fuentes, Dilek Cakiroglu, Raïssa Rathar, Nicolas Maurin, Ricardo Garcia-Bermejo, Benoit Charlot, Martí Gich, Michael Bahriz, Laura Picas, and Adrian Carretero-Genevrier
Advanced Materials Technologies, 2021
doi.org/10.1002/admt.202000831
Epitaxial Nanostructured α-Quartz Films on Silicon: From the Material to New Devices
Claire Jolly, David Sanchez-Fuentes, Ricardo Garcia-Bermejo, Dilek Cakiroglu, Adrian Carretero-Genevrier
Journal of Visualized Experiments, 2020
doi.org/10.3791/61766
Micro/Nanostructure Engineering of Epitaxial Piezoelectric α-Quartz Thin Films on Silicon.
Q Zhang, D Sánchez-Fuentes, R Desgarceaux, A Gomez, P Escofet-Majoral, J Oró-solé, J Gazquez, G Larrieu, B Charlot, M Gich, A Carretero-Genevrier
ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 4, 4732–4740
doi.org/10.1021/acsami.9b18555