Fortschrittliche biomechanische Massensensoren
Mithilfe neuer Nanotechnologieprozesse und -techniken hat das Projekt NANOMASS II komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter-Schaltkreistechnologien (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS) für die nächste Generation mechanischer Massensensoren untersucht. Die neuen Sensoren basieren auf einem Array von Siliziumcantilevern in Nanometergröße und können für Umwelt- und Biochemieanwendungen eingesetzt werden. Für die Fertigung der Nanocantilever wurden innovative Nanolithografietechniken und neuartige SOI-Substrate (Silicon on Insulator) eingesetzt. Die Optimierung erfolgte mithilfe von Nanolithografie mit Laser oder Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscopy, AFM). Weiterhin wurden Elektronenstrahllithografie und Nanoimprintlithografie für die Bewertung der Größenreduzierung und Verbesserung des Durchsatzes genutzt. Die Einführung von SOI-Substraten bei der Halbleiterfertigung ersetzt reine Siliziumsubstrate und verbessert die Leistung bei gleichzeitiger Größenreduzierung des Cantilevers. Vorführmodelle ultradünner Aluminiumcantilever wurden entwickelt und für Massensensoranwendungen optimiert. Die Fertigung umfasste einen negativen UV-Lithografieschritt sowie den Abschluss der Optimierung mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops. Der Fertigungsprozess ist CMOS-kompatibel, kostengünstig und ermöglicht die volle Kontrolle der Cantileverdicke im Nanometerbereich. Im Vergleich zu Einkristall-Siliziumcantilevern verfügen Aluminium-Nanocantilever über eine hohe Massenempfindlichkeit und ermöglichen eine Reihe nützlicher Anwendungen im Bereich der Massensensorik. Weitere Informationen zum Projekt sind abrufbar unter: http://einstein.uab.es/_c_nanomass/
