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Neue Sensoren mit Nanostrukturen
Innovative Materialien für intelligente Sensoren will das Forschungskonsortium im Verbundprojekt „Fun-ALD“ entwickeln. Schlüssel zum Erfolg sollen Sensormaterialien mit feinsten Strukturen auf der Nanometerebene sein. Dafür stellt das Land NRW 1,5 Millionen Euro für drei Jahre aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, kurz EFRE, bereit. Von der RUB ist die Arbeitsgruppe Chemie Anorganischer Materialien von Prof. Dr. Anjana Devi beteiligt.
Heute kommerziell erhältliche Sensoren sind für viele Anwendungen nicht sensitiv genug.
Im Alltag und der Wirtschaft spielen Sensoren eine große Rolle. Im Auto detektieren sie Diesel- und Benzinabgase und verhindern das Eindringen von Schadstoffen in den Fahrzeuginnenraum – um nur ein Beispiel zu nennen. „Heute kommerziell erhältliche Sensoren sind allerdings für viele Anwendungen nicht sensitiv genug“, sagt Anjana Devi. „Außerdem sprechen sie oft auch auf nicht gewünschte Stoffe an.“
Maßgeschneiderte Sensoren
In dem neuen Projekt will das Team günstigere, spezifischere und sensitivere Sensormaterialien maßschneidern. Mit einem speziellen Verfahren, der Atomic Layer Deposition, können die Forscher Materialien Atomlage für Atomlage abscheiden und den ultradünnen Schichten dabei eine Struktur verpassen. Sie können auch freitragende dreidimensionale Strukturen auf elektronische Bauelemente aufbringen. Im Gegensatz zu anderen Produktionsverfahren ermöglicht das eine höhere Sensitivität der Gas- oder Biosensoren.
Die Bochumer Chemikerinnen und Chemiker tragen ihre Expertise zu Beginn des Produktionsprozesses bei. Sie synthetisieren sogenannte Precursor, die eine chemische Vorstufe für das Material sind, das letztendlich mit der Atomic Layer Deposition abgeschieden wird. Sie produzieren die Precursor gezielt mit bestimmten chemischen Eigenschaften – ein wichtiger Baustein für effiziente und maßgeschneiderte Sensoren.
Das Duisburger Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme leitet das Projekt „Funktionale ultradünne Werkstoffe durch Atomlagenabscheidung für die nächste Generation der Nanosystemtechnik“. Die Förderung erfolgt im Rahmen des Leitmarktwettbewerbs „Neue Werkstoffe NRW“ der nordrhein-westfälischen Landesregierung. Neben der RUB sind beteiligt: das Institut für Energie- und Umwelttechnik in Duisburg-Rheinhausen, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und die Firma Extox, ein Produzent von Gasmesssystemen. Assoziierte Partner sind der Automobilzulieferer Paragon sowie Aixtron, ein Hersteller von Abscheideanlagen für die Halbleiterindustrie.
28. September 2017
12.47 Uhr
