510150 - MICROSENSORS, INTEGRATED MICROSYSTEMS AND MEMS

insegnamento

ID:

510150

Durata (ore):

46

CFU:

SSD:

ELETTRONICA

Anno:

2024

Periodo di attività

Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso, a carattere principalmente informativo, si propone di fornire allo studente una panoramica delle tecnologie di fabbricazione, dei principi di funzionamento e delle applicazioni dei sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS) e micro-opto-elettro-meccanici (MOEMS) su silicio. Al termine del corso lo studente avrà acquisito anche conoscenze relative agli aspetti di caratterizzazione sperimentale di MEMS e MOEMS, nonché dell’interfacciamento con l’elettronica di elaborazione.

Prerequisiti

Conoscenze di meccanica, elettromagnetismo, teoria dei circuiti, elettronica.

Metodi didattici

Lezioni (ore/anno in aula): 46
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0
Le lezioni vengono affrontate proiettando, illustrando e discutendo il contenuto di presentazioni realizzate in formato elettronico. Le presentazioni sono anche integrate con spiegazioni ed esempi numerici svolti alla lavagna.

Verifica Apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta a libri chiusi volta a verificare i risultati dell'apprendimento. Il voto finale è definito in 30esimi. Il voto massimo è 30/30 e lode. La soglia per il superamento dell'esame è 18/30.
Gli studenti che dimostrano di aver seguito la maggior parte delle lezioni e tutti i seminari tenute dalle aziende potranno dimostrare l'apprendimento con lo studio, la presentazione orale e la discussione critica di una articolo pubblicato su una rivista scientifica internazionale negli ultimi 5 anni.

Testi

Lucidi delle lezioni e altro materiale sono disponibili sul sito web del corso presente sulla piattaforma Kiro.

Contenuti

Introduzione (Prof. Piero Malcovati): Definizioni; Parametri caratteristici dei sensori; Classificazione dei sensori; Principi di trasduzione; Microsistemi integrati e MEMS.
MEMS (Prof. Sabina Merlo)
Sistemi risonanti massa-molla; Attuazione elettrostatica: comb fingers, parallel plates, scratch drive; Accelerometri MEMS, Giroscopi MEMS, Sensori di pressione.
Principi di Meccanica dei MEMS
Introduzione alla meccanica dei MEMS; Lo sforzo; La deformazione; Il legame lineare elastico; Dalle forze agli sforzi; Azione assiale, flessione e torsione.
Caratterizzazione dei MEMS (Prof. Valentina Bello)
Misure elettriche sui MEMS: misure capacitive; Misure ottiche su MEMS e MOEMS: misure interferometriche; giroscopio e accelerometro.
MOEMS e MEMS per applicazioni biomediche (Prof. Sabina Merlo)
Microspecchi digitali ed analogici; Proiettori basati su MOEMS; Switching ottico Microaghi, drug delivery, lab-on-a-chip.
Circuiti di interfaccia per microsensori integrati (Prof. Piero Malcovati)
Esempi di circuiti di interfaccia: sensori magnetici, sensori chimici, accelerometro biassiale. Packaging.
Seminari tenuti da personale tecnico delle principale aziende del settore.