Gassensorik in Mikrosystemtechnik

Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM

© Bernd Müller - MEV Verlag GmbH

Sensoren im Kleinformat für individuelle Systeme

Die Mikrosystemtechnik ermöglicht die Entwicklung von miniaturisierten Gassensoren, Systemkomponenten und Sensorsystemen als MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) bzw. MOEMS (Micro-Optoelectro-Mechanical Systems). So realisiert Fraunhofer IPM in Dünn- und Dickschichttechnologie anwendungsspezifische Halbleiter- und kolorimetrische Gassensoren. Halbleiter-Gassensoren (Metalloxidsensoren) sind elektrische Leitfähigkeitssensoren. Der Widerstand ihrer sensorisch aktiven Schicht ändert sich beim Kontakt mit dem zu detektierenden Gas. Bei den kolorimetrischen Gassensoren ändert sich die Transmission der gassensitiven Farbumschlagsschicht. Die jeweilige Sensorreaktion ermöglicht den elektronischen Nachweis bestimmter Gase in einem Gasgemisch.

Durch Tiefenstrukturierungen von einigen µm mittels RIE- und ICP-Ätzanlagen oder nasschemischen Ätzprozessen werden Sensoren in Bulk- oder Hotplate-Technologie und damit bspw. Feuchte-, Temperatur- und Gassensorik auf einem Chip integriert. Die Entwicklung mikrostrukturierter Oberflächen ermöglicht bspw. für mikrooptische Anwendungen modulierbare IR-Strahler. So werden aus funktionalen Oberflächen durch anwendungsorientierte Reinraum-Prozesstechnologien auf den unterschiedlichsten Substraten kundenspezifische Sensorsysteme.

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