Forschung im AK Chemische Sensoren

 

Im Zentrum aller Aktivitäten steht eine chemische Sensorik, die die Wandlung des

 Konzentrationssignals in eine elektrische Potentialdifferenz und die elektronische

Verstärkung in einem Feldeffektbauelement im Nanometerbereich miteinander

verbindet. Hierzu werden halbleiterphysikalische Untersuchungen (vorwiegend an

Silizium) und physiko-chemische Grundlagenuntersuchungen an Phasengrenzen

kombiniert.

 

Beispiele für die gegenwärtigen Arbeitsgebiete sind:

Chemisches Mikroskop

Auf Basis des Photoeffekts im Halbleiter (speziell hierfür entwickelte Halbleiterstrukturen)

wird mit einem Laserscanning-Meßplatz eine Konzentrationsbestimmung (z.B. pH-Wert)

mit einer lateralen Auflösung von 1 mm erreicht.

 

High-Throughput-Screening von Legierungen

In einem Argon-Plasma werden auf Siliziumchips ternäre Legierungen (50 nm Schichtdicke)

mit einem lateralen Gradienten der Zusammensetzung präpariert. Die katalytische

Aktivität der verschiedenen Legierungszusammensetzungen kann mit sehr hoher

Auflösung (<0,1%) sehr effektiv (z.B. für 625 Zusammensetzungen in 15 Minuten)

charakterisiert werden.

 

INPRIWA

Im Rahmen eines BMWi-Projekts wird gemeinsam mit Industriepartnern ein an der

Humboldt-Universität entwickeltes Prinzip zur extrem frühen Detektion von

Waldbränden weiterentwickelt und erfolgreich in der Praxis getestet.

 

Wasserstoffsensor

Mit dem weiteren Ausbau der Wasserstofftechnologie z.B. bei Brennstoffzellen

oder auch in Kfz gewinnen auch Sicherheitsaspekte an Bedeutung, da

Wasserstoff/Luft-Gemische ab 4% explosiv sind. Im AK wird ein

Wasserstoffsensor entwickelt, der gegenüber anderen Produkten entscheidende

Vorteile aufweist. So ist auf Basis der Technologie der Halbleiterindustrie eine

sehr kostengünstige Massenproduktion möglich. Ein weiterer bedeutender

Vorteil ist der extrem geringe Energieverbrauch, der um Größenordnungen

unter dem auf dem Markt befindlicher Sensoren liegt.


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