Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Heiße, preiswerte Sensoren

07.12.2006
Elektronik und Sensoren auf der Grundlage von Siliziumkarbid (SiC) können in rauen Umgebungen funktionieren, wo dies für herkömmliche, Silizium (Si) basierende Elektronik unmöglich ist. Das steigert ihr Potenzial für Mikroelektronikgeräte im Hochtemperaturbereich sowie für biomedizinische Anwendungen. Im Zuge des FLASiC-Projekts entwickelte man auf der Grundlage von elektrostatischen Resonatorstrukturen neue SiC-Massensensoren für hohe Temperaturen.

Siliziumkarbid kristallisiert in zahlreichen verschiedenen Variationen (Polylypes). Das 3C-SiC (kubische Elementarzelle) ist besonders für SiC-basierte Geräte interessant, da es auf preisgünstigen Si-Substraten gezüchtet werden kann, wodurch auch eine stoßweise Herstellung möglich wird. Dennoch entstehen während der Produktion auf Grundlage von 3C-SiC bzw. Si häufig Fehler bei den 3C-SiC-Filmen, was die Leistungsfähigkeit von aus solchen Filmen hergestellten elektronischen Geräten beeinträchtigt. Um die Fehlerdichte zu reduzieren, entwickelte man im Rahmen des FLASiC-Projekts ein neues Verfahren zur epitaxialen und massenhaften Produktion von 3C-SiC auf Substraten aus Si oder "Silizium auf Isolator" (SOI).

Das FLASiC-Verfahren mit seinem Material ermöglichte die Entwicklung von neuen Sensoren mit einer höheren Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Resonanzfrequenz, Resonanzamplitude und des Qualitätsfaktors. Diese Sensortypen eignen sich für den Einsatz bei der Gas- oder Molekülerkennung. Man kann sie für die Überwachung und Kontrolle von Emissionen unter hohen Temperaturen nutzen, was zu mehr Energieeffizienz und einem eingeschränkten Ausstoß von Gasen in die Atmosphäre führt. Zudem können die aus der Abgasmessung mit diesen Sensoren gewonnenen Informationen die Optimierung des Wirkungsgrades der inneren Verbrennungsmotoren oder Reaktoren begünstigen.

Während der gesamten Fertigungsphase dieser Geräte richtete man mehrere technische Verfahren mit Schwerpunkt auf dem SiC-Tiefätzverfahren ein. Das induktiv gekoppelte Plasmaätzverfahren (ICP - Inductively Coupled Plasma Etching) wies die optimalen Ätzeigenschaften auf. Weiterhin entwickelte und optimierte man ein Verfahren der Dotierung und Kontaktbildung auf der SiC-Schicht. Das angewendete Verfahren der Bildung einer SiC-Membran eignet sich auch für die Herstellung von unabhängigen Resonatoren für die Gaserkennung oder für Druck- bzw. Beschleunigungsmesssensoren auf SiC-Membranen.

Durch ihre hervorragenden Eigenschaften und die geringen Kosten erscheinen die neuen Sensoren sehr attraktiv für eine künftige Vermarktung. Der Nachweis ihrer langfristigen Zuverlässigkeit und die Fertigung einer Hochtemperaturverpackung für ihre Integration in finalen Anwendungssystemen sollen als nächste Schritte in diese Richtung erfolgen.

Philippe Godignon | ctm
Weitere Informationen:
http://www.cnm.es

Weitere Berichte zu: 3C-SiC FLASiC-Projekt Sensor SiC-Membran Silizium

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Perowskit-Solarzellen: mesoporöse Zwischenschicht mildert Einfluss von Defekten
18.01.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Ein Supermikroskop für ganz Nordbayern
17.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Perowskit-Solarzellen: mesoporöse Zwischenschicht mildert Einfluss von Defekten

18.01.2018 | Energie und Elektrotechnik