FOR 1713: Sensorische Mikro- und Nanosysteme
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die DFG Forschergruppe „Sensorische Mikro- und Nanosysteme“ (SMINT) befasst sich mit der heterogenen Integration von Nanobauteilen (Kohlenstoffnanoröhrchen - CNTs, smart tubes) und deren Funktionalitäten in mikromechanische und mikrofluidische Systeme. Daran grenzen Fragestellungen zu den Themen Simulation, Chemie, Nanocharakterisierung, MEMS-Entwicklung, MEMS-Testaufbauten, Zuverlässigkeitsbewertung, und der monolithischen Integration eines Silizium-Tranducers an. Dabei gehört das VW-Partnerprojekt (Piezoresistive Carbon Nanotubes for condition monitoring and reliability considerations, Volkswagen-Stiftung, 2014-2017) zum engen Projektumfeld. Es konnte das Potential sensorischer Mirko- und Nanosysteme erschlossen werden, indem die Integration von Nanosystemen (Kohlenstoffnanoröhrchen und smart tubes) in Mikrosysteme gelungen ist. Dabei wurden in interdisziplinärer Kooperation der Teilgebiete Elektrotechnik/Informationstechnik, Physik und Chemie vielfältige Ansätze zur Technologieintegration untersucht und folgende, kollaborative Projektmeilensteine erreicht: Entwicklung hybrider CNT-Kompaktmodelle für Bauteilsimulation. - Analyse CNT-Piezoresistivität in Beiträge am Kontakt und Kanal. - Entwicklung MEMS Testplattform für die Zuverlässigkeitsuntersuchungen. - FEM-Berechnungen für die Auflösungssteigerung von TERS. - Mikromechanischer Drucksensor mit monolithisch integrierten Si-MOSFETs. - Ortsaufgelöste Raman-Charakterisierung der MEMS-Plattform inkl. Entwicklung geeigneter Werkzeuge für Datenauswertung der Raman-Spektren. - Verwendung TERS zur Defektcharakterisierung in CNTs und smart tubes. - Nanomechanische Eigenschaften des Halbleiter-Metall-Kontaktes zwischen CNTs und mikrotechnologischen Strukturen inkl. Korrelation des nanomechanischen Verhaltens mit lokaler Seitenwandchemie der CNTs. - Abscheidung und Integration sowie Funktionalisierung von CNTs auf Waferlevel inkl. Nanocharakterisierung und Strukturaufklärung von CNT-Bündeln. - Entwicklung eines magnetischen und optischen Durchflusssensor(array)s. - Waferlevelintegration von smart tubes und elektrischer Aktuierung des Aufrollvorgangs.
