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Título : Diseño de experimentos y prácticas de laboratorio para la enseñanza en técnicas de micro y nanofabricación
Autor : GARCIA GRADILLA, VICTOR JULIAN
Fecha de publicación : 2018
Resumen : Una de las ramas importantes de la nanotecnología es la fabricación de estructuras y dispositivos a nivel de la nanoescala, es de gran importancia para las nuevas generaciones de estudiantes y profesionistas prepararse y adquirir experiencia desde la licenciatura en las técnicas de nanofabricación y de igual manera en la propia fabricación de productos y dispositivos nanotecnológicos básicos, como lo son los dispositivos electrónicos, MEMS, sensores etc. Dentro del Centro de Nanociencias y Nanotecnología se encuentra ubicado el Laboratorio Nacional de Nanofabricación de reciente creación donde se podrán desarrollar este tipo de técnicas para la fabricación de nanoestructuras y nanodispositivos. Aprovechando la infraestructura disponible, en este proyecto se propone la inducción y formación de los estudiantes de la Licenciatura en Nanotecnología de nuestro centro a este tipo de instalaciones de punta y las técnicas de nanofabricación, en un espacio de ambiente controlado libre de partículas. Para esto se propone la elaboración de experimentos, prácticas y material didáctico en el área de nanofabricación dividido en tres etapas. La primera conlleva la elaboración de experimentos, prácticas, manuales y material didáctico enfocado a las técnicas básicas de fabricación como lo son recubrimientos, decapado, transferencia de patrones y demás técnicas para el grabado de estructuras micro y nanométricas. La segunda etapa, comprende de manera similar la elaboración de experimentos, prácticas, manuales y material didáctico para la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de MEMS y Nanomáquinas, así como la caracterización de los mismos. La tercera y última etapa se centrará en la elaboración del mismo material pero enfocado a la fabricación de dispositivos básicos en el área de electrónica y sensores, así como la caracterización de dichos dispositivos.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6005
metadata.dc.contributor.responsible: GARCIA GRADILLA, VICTOR JULIAN
metadata.dc.coverage.temporal: 2018-2021
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: - Que el estudiante se capacite en diversas técnicas básicas para la nanofabricación tales como, recubrimiento de materiales, decapado, transferencia de patrones, etc. - Que el alumno se capacite en el desarrollo de dispositivos nanotecnológicos bás
metadata.dc.description.hypothesis: A través del diseño de experimentos, manuales y tutoriales para la realización de prácticas relacionadas con las técnicas de micro y nanofabricación, tales como recubrimientos, decapado, transferencia de patrones, tratamiento térmico, etc., así como su aplicación en dispositivos nanotecnológicos básicos en las áreas de MEMS, microelectrónica, nanomáquinas y sensores, se contribuirá ampliamente a la formación de los estudiantes y adquisición de experiencia en procesos del área Nanotecnológica para su futura inserción en el sector productivo sea más transparente, disminuyendo el impacto que sufre de manera natural el egresado al internarse en el campo práctico. Asimismo los instructores tendrán una guía y recursos para poder transmitir mejor el conocimiento complementando la base teórica con la experimental, tanto en procesos de nanofabricación como en sus aplicaciones.
metadata.dc.description.strategies: Etapa 1 Estudio de las técnicas para la nanofabricación de dispositivos tales como, recubrimientos, decapado, difusión, transferencia de patrones, revelado, etc. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con los métodos de nanofabricación básicos más relevantes, como lo son recubrimientos por pulverización catódica y por haz de electrones, decapado húmedo y seco, así como transferencia de patrones por litografía UV y escritura directa. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para los procesos básicos de nanofabricación y será parte de la calificación de la materia en curso. Etapa 2 Estudio de las técnicas y procedimientos para la nanofabricación de dispositivos MEMs y Nanomáquinas, así como su caracterización. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de MEMS y Nanomáquinas, así como su caracterización y prueba. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de MEMS y Nanomáquinas, además de sus pruebas de funcionamiento, lo cual será parte de la calificación de la materia en curso. Etapa 3 Estudio de las técnicas y procedimientos para la nanofabricación de dispositivos electrónicos y sensores, así como su caracterización. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de microelectrónica y sensores, así como su caracterización y prueba. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de microelectrónica y sensores, así como sus pruebas de funcionamiento, lo cual será parte de la calificación de la materia en curso.
- Capacitar de manera teórico práctica a estudiantes y profesores en el área de la nanofabricación y sus aplicaciones.
metadata.dc.description.goals: Se ha logrado capacitar a estudiantes en diversas técnicas de fabricación, sobre todo en los primeros dos años del proyecto, entre estas técnicas se encuentran: depósito por erosión catódica, depósito de fotoresina por giro, procesos de transferencia de patrones por fotolitografía UV, escritura láser y haz de iones enfocado, así como decapado húmedo y seco, además de la nanofabricación de estructura más complejas como las nanomáquinas. Se lograron cubrir casi todas las metas de los primeros dos años y se empezó a trabajar en las metas del tercer año, pero debido a la pandemia por COVID-19 se cerraron las instalaciones y laboratorios especializados del CNyN UNAM desde marzo de 2020, donde se realizan los trabajos de este proyecto, las cuales aún siguen cerrados actualmente y no se ha podido continuar con los trabajos experimentales del proyecto. Asimismo, se ha podido ejercer el presupuesto asignado para la compra de materiales y equipo, los cuales se encuentran resguardados. Por este motivo se ha pedido una prórroga para la culminación de las actividades del proyecto hasta diciembre del presente año y cumplir con las metas pactadas, esperando la próxima reapertura de las instalaciones. Etapa1. Se estudiaron las técnicas relacionadas con las técnicas nanofabricación comprometidas tales como recubrimientos por sputtering, electrodepósito, depósito por giro, decapado húmedo y seco, transferencia de patrones y estructuras por litografía UV, escritura directa con láser y litografía por haz de iones enfocado. Se diseñaron experimentos y prácticas, así como videos tutoriales de los procesos básico de nanofabricación y diciplinas en un cuarto limpio. Se incluirá adicional una práctica del depósito por evaporación de haz de electrones, con un equipo de reciente adquisición cuando se reabra el CNyN UNAM. Etapa2 Se estudiaron las técnicas y procedimientos de fabricación de MEMS y Nanomáquinas. Se desarrollaron experimentos y prácticas, así como videos tutoriales para la fabricación de nanomotores tipo nanovarilla y micromotores tipo janus, así como su caracterización y prueba, donde se diseñaron y fabricaron también las celdas o arreglos experimentales para tal fin. Se realizaron mascarillas para fabricación de MEMS para microfluidos, quedando pendiente la práctica de fabricación y prueba. Se continuará cuando se reabran las instalaciones. Etapa 3 Se ha trabajado en el estudio de las técnicas de fabricación de transistores y se ha iniciado el manual de fabricación de transistores, queda pendiente la fabricación y prueba del transistor, una vez que se reabran las instalaciones de CNyN, para terminar el manual. Se trabaja también, en el diseño de un sensor bioquímico nanoestructurado. No se han presentado trabajos en congresos debido a que las partidas de viáticos, pasajes e inscripciones no fueron otorgadas en las primeras dos etapas del proyecto y en la tercera etapa del proyecto fueron suspendidos todos los congresos debido a la pandemia por COVID
metadata.dc.description.selfAssessment: Se considera que el proyecto ha sido exitoso ya que se cumplieron con la mayoría de las metas pactadas en los primeros dos años, como lo son las prácticas y videos tutoriales de procesos básicos de nanofabricación y la fabricación de varios tipos de nanomáquinas. Quedan pendientes las metas trazadas para el tercer año, aunque en estas mismas ya se lleva un avance considerable en el estudio de las técnicas de fabricación, como lo son la fabricación de transistores y sensores, el inicio de la elaboración del manual de fabricación de transistores, además de experimentos exitosos en el diseño de sensores nanoestructurados. Debido a la contingencia provocada por la pandemia por COVID-19, y cierre de instalaciones y laboratorios especializados del Centro de Nanociencias y Nanotecnología UNAM, los trabajos experimentales del proyecto fueron suspendidos por ya aproximadamente un año, no permitiendo cumplir con la totalidad de las metas en el tiempo esperado inicialmente. Una vez que se reanuden las actividades de manera regular en nuestro Centro, se espera cumplir con la totalidad de las metas pactadas. Cabe mencionar que los objetivos y metas se van cumpliendo de manera satisfactoria, solo se requiere de mayor tiempo para cumplir con ellas en su totalidad, considerando la situación extraordinaria provocada por la pandemia por COVID-19. Motivo por el cuál se ha solicitado una prórroga hasta Diciembre de este año para terminar con las actividades del proyecto.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Etapa 1 Estudio de las técnicas para la nanofabricación de dispositivos tales como, recubrimientos, decapado, difusión, transferencia de patrones, revelado, etc. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con los métodos de nanofabricación básicos más relevantes, como lo son recubrimientos por pulverización catódica y por haz de electrones, decapado húmedo y seco, así como transferencia de patrones por litografía UV y escritura directa. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para los procesos básicos de nanofabricación y será parte de la calificación de la materia en curso. Etapa 2 Estudio de las técnicas y procedimientos para la nanofabricación de dispositivos MEMs y Nanomáquinas, así como su caracterización. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de MEMS y Nanomáquinas, así como su caracterización y prueba. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de MEMS y Nanomáquinas, además de sus pruebas de funcionamiento, lo cual será parte de la calificación de la materia en curso. Etapa 3 Estudio de las técnicas y procedimientos para la nanofabricación de dispositivos electrónicos y sensores, así como su caracterización. Diseño de experimentos y prácticas relacionadas con la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de microelectrónica y sensores, así como su caracterización y prueba. Asimismo los estudiantes asociados ayudarán a la elaboración de videos tutoriales para la fabricación de dispositivos nanotecnológicos básicos en el área de microelectrónica y sensores, así como sus pruebas de funcionamiento, lo cual será parte de la calificación de la materia en curso.
metadata.dcterms.provenance: Centro de Nanociencias y Nanotecnología
metadata.dc.subject.DGAPA: Física
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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