Procesos de nano y microfabricación de dispositivos. Depósito de películas, litografía óptica, ataques iónicos, wafer bonding. A partir de la entrega del patrón o dibujo, éste se imprime en una máscara con patrón litográfico. Posteriormente, la máscara se transfiere sobre un sustrato, usualmente vidrio cromado. Este sustrato se puede usar en otras etapas como patrón a transferir sobre las películas depositadas o superficies planas, usando la litografía óptica y/o comidos químicos, consolidando el motivo creado sobre el sustrato.

Muchas de estas caracterizaciones se desarrollan alrededor de la operación de los grandes equipos disponibles en el Departamento de Caracterización de materiales: difracción de rayos X, espectrometría de masas y microscopía electrónica de barrido. Las facilidades disponibles están abiertas a la comunidad a través del Sistema Nacional de Rayos X, el Sistema Nacional de Espectrometría de Masas y el Sistema Nacional de Microscopía.

Asimismo, el INN brinda servicios de caracteriacion de materiales a través de STAN:

*Difracción de rayos X de polvos, películas delgadas, monolitos y piezas de diversas geometrías

Mediciones de difracción de rayos X de polvos, películas delgadas, monolitos y piezas de diversas geometrías. Tubo de Cu, detector proporcional, monocromador, filtro de Ni (opcional), diversas rendijas y máscaras para delimitar el área iluminada. El servicio está dirigido a empresas, organismos públicos de CyT o instituciones académicas que lo requieran.

*Caracterización magnética de materiales utilizando magnetometría de muestra vibrante.

Servicio destinado a empresas u organismos interesados en implementar soluciones que involucren materiales magnéticos o requieran la caracterización que se propone brindar haciendo uso de un VSM. La caracterización implica mediciones de magnetización según campo (hasta 3T), temperatura (-220 °C a 650 °C) o tiempo, según la prestación. Se pueden estudiar metales, polvos, pastillas cerámicas o cristales, películas, hilos o partículas e incluso líquidos. Sensibilidad: 1×10-8 A.m2 a 1 A.m2. Técnica no destructiva.

*Caracterización bidimensional y tridimensional de películas delgadas, dispositivos y superficies por perfilometría

Se realiza la caracterización dimensional de microestructuras (largo, ancho, espesor, rugosidad) obtenidas por procesos de microfabricación mediante la utilización del equipamiento adecuado (perfilómetro óptico y perfilómetro mecánico). Como resultados de dicha medición se entrega un informe con los detalles de las mediciones y los archivos conteniendo los datos de medición sin procesar. Las mediciones están destinadas a empresas o instituciones públicas o privadas, que requieran las mediciones citadas.

*Elipsometría de películas delgadas

Se realiza el ajuste de un modelo y/o medición para la determinación de espesores e índices de refracción por medio de elipsometría de longitud de onda variable.

* Mediante Nanoindentación

Realización de medidas de indentación y rayado con su correspondiente análisis, utilizando un Nanoindentador Agilent con cabezal XP y puntas Berkovich, cube corner o flat punch. Medición de materiales bulk, películas delgadas y partículas incluidas. Obtención de curvas de carga y descarga, módulo de indentación, dureza, propiedades tribológicas. Control por carga o por desplazamiento. Cargas aplicadas entre 0,1 y 500 mN, profundidad indentada desde 50 nm hasta 2 micrones.

* Fuerza Atómica

Nanoindentación por microscopía de fuerza atómica. Este equipo permite realizar indentaciones de manera controlada por presión o carga, hasta fuerzas de 150 microN, en áreas localizadas a escala nano y la posterior caracterización in situ de la muestra indentada. Se realizan determinaciones de módulo de young y dureza, en diferentes áreas de la muestra. Se pueden medir películas delgadas o materiales bulk especialmente pulidos.

* Medición de propiedades magnéticas

Espectroscopia de Resonancia Magnética Electrónica; medición de magnetización y susceptibilidades magnéticas; mediciones de conductividad eléctrica; medición del efecto Seebeck; mediciones de impedancia eléctrica; mediciones de topografía tridimensional a nivel microscópico; microscopía de dominio magnético del efecto Kerr magnetoóptico; mediciones en Equipos para Hipertermia de Fluidos Magnéticos (MFH); medición de campo magnético continuo y alterno; metrología de Radiaciones Ionizantes por Resonancia Magnética Electrónica; síntesis y tratamientos térmicos de nanoestructuras; fabricación de muestras en hornos de muy alta temperatura; análisis termogravimétrico y térmico diferencial simultáneo desde temperatura ambiente hasta 1500 ºC, en diferentes atmósferas.

* Caracterización de propiedades magnéticas y magnetoeléctricas de materiales

A través de distintas técnicas experimentales  en función de campo magnético y temperatura. Realización de ensayos sobre materiales masivos y nanomateriales. Análisis de resultados.

* Caracterización magnética de hilos y/o de áreas magnéticas en papel moneda o billetes 

Para la caracterización de estos hilos magnéticos se utiliza un magnetómetro de muestra vibrante. Previo a la medición de cada lote recibido se realiza la calibración del magnetómetro y posteriormente se caracterizará con la medición de las magnetización en función del campo magnético (a temperatura ambiente) de las cintas. Con estos datos se realiza el análisis de los datos de las mediciones y la confección del informe correspondiente.

* Desarrollos en nanomagnetismo y espintrónica

Fabricación de nanomateriales magnéticos y dispositivos. Ensayos sobre sus propiedades magnetoelectronicas y magnéticas. Modelado a partir de variables microscópicas y simulaciones micromagnéticas

El estudio de superficies juega un rol relevante en áreas muy diversas, tales como adherencia, recubrimientos, interfaces, multicapas, celdas solares, materiales superconductores, nanodispositivos, etc. Dependiendo del problema puede ser muy útil determinar la composición y las distribuciones lateral y en profundidad de los elementos presentes, así como la estructura atómica o cristalográfica,  la presencia de contaminantes, las relaciones isotópicas, los cambios por efectos térmicos, de segregación, detalles de la estructura electrónica, el grado de oxidación, y muchas otras propiedades de la región superficial. Para ello, se estudian propiedades físico-químicas de superficies de materiales puros y modificadas mediante la adsorción controlada de otras especies como ser átomos o moléculas, desde muy bajas coberturas (menores que una monocapa), hasta la formación de películas delgadas.

A través del equipamiento disponible se pueden realizar mediciones de interés para la industria nuclear, farmacéutica, y de autopartes, como así también en Física Forense. Para ello, se cuentan con facilidades tecnológicas como el Sistema Raman triple Jobin-Yvon T64000; facilidades de Óptica Ultrarrápida; y mesas ópticas para experimentos de fotoluminiscencia, reflectometría, reflectividad diferencial, y SPR (Surface Plasmon Resonance).

* Espacialización y caracterización eléctrica de sensores solares para usos satelitales

Adecuación de componentes comerciales al entorno espacial. Ensayos ambientales y caracterización de componentes espaciales. Medición de dispositivos con espectro solar espacial AM0

* Caracterización y calibración de radiómetros fotovoltaicos para medición de radiación solar

Se realiza la caracterización y calibración de un radiómetro fotovoltaico para medición de radiación solar bajo normativa internacional.

* Ensayos de componentes de sistemas fotovoltaicos bajo Norma nacional e internacional

Los módulos fotovoltaicos, cargadores de baterías, reguladores de carga e inversores son ensayados bajo normas y protocolos nacionales y, en aquellos casos que no existan, los mismos se realizan bajo normativa internacional.

Se brindará asesoramiento en el análisis de datos eléctricos, de microscopía, radiografía, y/o técnicos de circuitos integrados que presenten fallos. Se incluyen simulaciones de dispositivos y circuitos integrados en procesos CMOS o Bipolar-CMOS y verificación de diseños. Asimismo, se ofrece la caracterización desde un punto de vista eléctrico y/o ante radiación ionizante  de dispositivos semiconductores, circuitos integrados o circuitos electrónicos CMOS o Bipolar-CMOS.

Se brindará asesoramiento a empresas u organizaciones que empleen polímeros hidrofílicos como insumos para la manufactura de sus productos. Se hará hincapié en el análisis de las cadenas de proceso de purificación y control de calidad de estos polímeros, empleados como componentes del producto final.

Se realiza un acondicionamiento de estufas para procesos de ciclado térmico por control de temperatura (Tº) y HR. Se aplica a procesos que requieran calentamiento con control preciso de ambas variables, por ej, ensayos de inactivación de virus y bacterias en áreas como alimentos, salud, biología y ambiente.

Se ofrece el procesamiento de muestras biológicas de origen animal (no humano), vegetal o microbiano, para obtener imágenes en microscopio electrónico de transmisión o en microscopio electrónico de barrido en modo STEM. El entregable resulta en la muestra montada en la grilla para su observación. El servicio está dirigido a organismos públicos académicos, de ciencia y tecnología, agencias gubernamentales de control, ONGs o instituciones privadas que requieran estos análisis.

Se realizan simulaciones computacionales de sistemas y materiales mediante técnicas avanzadas para caracterizar propiedades electrónicas, magnéticas, estructurales, dinámicas y térmicas, así como superficies, interfaces e interacciones moleculares. El servicio está dirigido a empresas y organismos públicos/privados que requieran modelos predictivos de procesos físicos y físico-químicos. Se entregan informes técnicos con resultados numéricos, análisis detallado y representaciones gráficas.