Estació de mesura de la resposta elèctrica de nanoestructures a llum i gasos

Abstract

En aquest Projecte Fi de Carrera d'Enginyeria en Electrónica 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 1-V deis 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 deis nanofils sinó que també estimacions de la densitat i de la mobilitat deis portadors mures 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 1 O Hz. S'ha parat especial atenció en la capacitat del sistema per controlar el corrent aplicat als nanofils i garantir així la integritat deis dispositius, que són molt sensibles a l'autoescalfament per efecte Joule. La interfície analògica dissenyada permet aplicar corrents controlats des de 100pA fins a 1 μA 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'Electrónica de la UB. Tot plegat satisfà plenament els objectius i especificacions demanats a l'inici del projecte.