Electrodos Microfabricados

Los Electrodos Microfabricados son dispositivos caracterizados por tener electrodos de espesor fino (thin film electrode) pero con una composición muy pura. Debido al proceso de fabricación, el cual es el mismo que para hacer MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), se pueden conseguir detalles y dimensiones mucho más reducidas (hasta 1 micrómetro o 0.001 mm ) que en los Electrodos Serigrafiados (SPEs).

Los Electrodos Microfabricados se fabrican mediante un proceso de fotolitografía. Este proceso consta de las 5 fases que explicamos a continuación.

El primer paso para hacer Electrodos Microfabricados es depositar una fotoresina sobre el sustrato en el que vamos a crear el electrodo. Esta deposición se realiza mediante un proceso llamado spin-coating seguido de un tratamiento térmico (baking) para polimerizar la resina. Este proceso permite cubrir el sustrato con una capa fina (la cual oscila entre unos pocos nanómetros y unas pocas micras) y homogénea de fotoresina. 

Después de depositar la fotoresina, es momento de exponerla a luz ultravioleta (UV). Esta exposición provoca un cambio químico en la resina que cambia su solubilidad en disolventes orgánicos. Este proceso se realiza junto a una máscara con el diseño de nuestro electrodo que bloquea parte de la luz ultravioleta. De modo que tan sólo las zonas deseadas van a quedar expuestas a la luz UV. 

Tras exponer la fotoresina, se procede a su revelado. Este proceso consiste en submergir el sustrato en un dissolvente especifico que deshará la fotoresina de forma selectiva. De modo que, tras el revelado, la capa de fotoresina tendrá "huecos" con la forma de  los microelectrodos que queremos fabricar.

Después del revelado, se procede a depositar el metal que queremos para nuestro electrodo. Este proceso se realiza mediante "sputtering". El Sputtering es un método de deposición física  en vapor (physical vapor deposition o PVD) en el cual el metal en cuestión es vaportizado y depositado sobre el sustrato.

Finalmente, el último paso es el llamado "lift off". Tras la deposición de metal, nuestro sustrato está completamente cubierto de metal. De modo que para obtener nuestros electrodos, necesitamos dissolver la fotoresina completamente. Esto permite eliminar el exceso de metal, dejando tan sólo el que está adherido a nuestro sustrato con la forma del microelectrodo que queríamos fabricar.

Los Electrodos Microfabricados, pese a ser una opción más cara que los Electrodos Serigrafiados, presentan las siguientes ventajas:

• Gran capacidad de miniaturización, ideal para el desarrollo de dispositivos portátiles
• Necesitan menor cantidad de muestra
• Gran control de las dimensiones a escala micrométrica
• Fabricación escalable
• Menor consumo energético, ideal para aplicaciones donde se requiere un ahorro de energía.