510150 - MICROSENSORS, INTEGRATED MICROSYSTEMS AND MEMS

insegnamento

ID:

510150

Durata (ore):

52

CFU:

SSD:

ELETTRONICA

MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (29/09/2025 - 16/01/2026)

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): 41 Esercitazioni (ore/anno in aula): 13 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 (Prof. Simone Morganti): Introduzione alla meccanica dei MEMS; Analisi della deformazione; Analisi della tensione; Il legame lineare elastico; Modelli di trave deformabile; Cenni su Azione assiale, flessione, taglio e torsione. Cenni sulla caratterizzazione dei MEMS. Misure elettriche sui MEMS (Prof. Sabina Merlo): misure capacitive; Misure ottiche su MEMS e MOEMS: misure interferometriche; giroscopio e accelerometro. MOEMS e MEMS per applicazioni biomediche. 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.