Estació de Mesura de la Resposta Elèctrica de Nanoestructures a Llum i Gasos

Abstract

En aquest Projecte Fi de Carrera d’Enginyeria en Electrònica s’ha desenvolupat un sistema de mesura de les propietats elèctriques de dispositius basats en nanofils semiconductors individuals. S’han aprofitat les característiques no lineals de les corbes I-V dels contactes metalls-semiconductor típics d’aquests dispositius per, mitjançant mesures conductomètriques a dues puntes i una etapa posterior de processat del senyal, obtenir no només mesures de la resistència dels nanofils sinó que també estimacions de la densitat i de la mobilitat dels portadors lliures en aquests materials. El rang de mesura del sistema resultant és de 12kW fins a 200GW amb incerteses típicament del 5% en la resistència i per sota del 50% en les altres magnituds. La freqüència d’adquisició de dades del sistema és de 10Hz. S’ha parat especial atenció en la capacitat del sistema per controlar el corrent aplicat als nanofils i garantir així la integritat dels dispositius, que són molt sensibles a l’autoescalfament per efecte Joule. La interfície analògica dissenyada permet aplicar corrents controlats des de 100pA fins a 1μA amb SNR > 20dB. Tanmateix, el sistema inclou dues metodologies alternatives per escalfar els nanofils i s’integra amb la resta de sistemes de control de gasos i il·luminació disponibles al laboratori de sensors del Departament d’Electrònica de la UB. Tot plegat satisfà plenament els objectius i especificacions demanats a l’inici del projecte.