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Desenvolvimento e aplicação do dispositivo de emissão por campo elétrico compatíveis com tecnologia de fabricação de circuitos integrados

Processo: 09/53359-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2009 - 31 de maio de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Elisabete Galeazzo
Beneficiário:Elisabete Galeazzo
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Dispositivos eletrônicos  Hidrogênio  Elétrons  Silício 

Resumo

O presente projeto visa o desenvolvimento de matrizes de micropontas de silício de dimensões micrométricas, fabricadas a partir do silício monocristalino, e implementadas em dispositivos de emissão de elétrons (FE). Os dispositivos obtidos, compostos por eletrodos (catodo e anodo) dispostos em configuração discreta como também integrados em um mesmo substrato, serão caracterizados eletricamente e avaliada sua função em microssistemas para detecção e análise de gases, cujo sensoriamento será baseado no princípio de ionização gasosa por impacto de elétrons. As matrizes de micropontas de silício atuarão como emissores de elétrons e serão microusinadas por meio da técnica denominada HI-PS (Hydrogen Implantation - Porous Silicon). A técnica HIPS é uma combinação de processos de implantação iônica de hidrogênio e de anodização do silício monocristalino para formação de silício poroso em áreas seletivas do semicondutor. A eficiência do processo de emissão de elétrons dependerá da forma geométrica das micropontas, da sua rugosidade superficial, do espaçamento entre os eletrodos (cátodo e anodo) e da função trabalho do material de composição e recobrimento destes emissores. A fabricação de matrizes de micropontas de silício por meio da técnica HI-PS, além de possibilitar a integração dos eletrodos em um mesmo substrato, favorecerá sua associação com outros componentes micromecânicos, e por ser diretamente compatível com processos tecnológicos já consolidados da microeletrônica, viabilizará sua integração com circuitos eletrônicos em um mesmo chip. (AU)