Progetto e realizzazione di strutture trasparenti a film sottile per il controllo termico in sistemi lab-on-chip
Componente | Categoria |
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Giampiero De Cesare | Tutor di riferimento |
L'obiettivo del progetto proposto è quello di sviluppare un substrato di vetro funzionale (System on Glass, SoG) che integra riscaldatori e sensori di temperatura a film sottile per ottenere un controllo della temperatura accurato e localizzato per applicazioni lab-on-chip.
Il substrato di vetro attivo proposto è pensato per essere usato come struttura di base per sistemi microfluidici e offrirà una soluzione ottimizzata ed efficiente dal punto di vista energetico per il controllo termico. I requisiti principali includono: buona trasparenza ottica per consentire l'uso di metodi analitici ottici; una misurazione accurata della temperatura locale del chip; riscaldamento uniforme dell'area target. Questi requisiti saranno soddisfatti combinando un riscaldatore a film sottile trasparente e una serie di sensori di temperatura resistivi fabbricati sullo stesso substrato di vetro. Il riscaldatore resistivo trasparente sarà realizzato in ossido di indio e stagno (ITO) e oro, entrambi depositati tramite la tecnica di sputtering. A causa del trascurabile coefficiente termico di resistenza dei film in ITO, la misurazione della temperatura non può essere effettuata attraverso misure di resistenza come per i riscaldatori metallici. Per questo motivo, l'aggiunta di un sottile strato di oro permetterà di realizzare dei sensori resistivi che risulteranno essere anche trasparenti. La disposizione dei riscaldatori e dei sensori sarà ottimizzata per ottenere un profilo di temperatura uniforme su un'area quanto più estesa possibile con la massima efficienza energetica.