Neuartige Dünnschicht-basierte resistive Gassensoren mit erhöhter Sensitivität und Selektivität

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Neuartige Dünnschicht-basierte resistive Gassensoren mit erhöhter Sensitivität und Selektivität
Projektleitung Torsten Barfels ,
Kürzel Nanosens
Projektbeginn 01. Januar 2011
Projektabschluss 30. September 2013
Projektpartner Materion GmbH, Forschungszentrum Sensorik e. V., Marion Wienecke
Projektbeteiligte Marion Wienecke , Prof. Dr. rer. nat. habil.
Projektmittel 125.000 €
Mittelgeber Wirtschaftsministerium MV
Fakultät(en) Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Forschungsschwerpunkte(e) Neue Materialien
Hyperlink http://www.hs-wismar.de/was/einrichtungen/in-institute-forschungsgruppen/institut-fuer-oberflaechen-und-duennschichttechnik/

Inhalt

Das Ziel des Vorhabens bestand in der Entwicklung eines elektrischen (resistiven) Wasserstoffsenors mit nanoskaliger Dünnschichtbasierter Funktionsschicht als verbesserte Alternative zu marktverfügbaren Sensoren, geeignet für Konzentrationsbereiche weit unter der Explosionsgrenze z.B. für Leckagedetektion oder zur Überwachung von Biogasen, wo nur geringe H2 Konzentrationen vorkommen. Eine höhere Sensitivität und Selektivität von Gassensoren kann über die Nanostrukturierung der funktionalen Oberflächen der Sensorkomonenten erreicht werden. Eine Herausforderung besteht dabei in der reproduzierbaren Herstellung von Nanosystemen. Ein weiteres Ziel des Projektes bestand darin, eine Hard-Ware-plattform für resistive Gassensoren zu entwickeln, die die Anforderungen an eine entsprechende Aufbau- und Verbindungstechnik mit einschließt. Durch Nanotechnologie ergeben sich neue Perspektiven für Innovationen auf diesem Gebiet der Gassensorik: durch nanoskalige Abmessungen von Funktionsmaterialien ergeben sich generell große Aspektverhältnisse zwischen der Oberfläche und dem Volumen, die spezifische Oberfläche erhöht sich um Größenordnungen, nanoskalige Katalysatormaterialien können neue Eigenschaften, z. B. erhöhte katalytische Wirkungen zeigen, nanoskalige Partikel können sekundäre mesoporöse Strukturen bilden, was für Transportphänomene von Bedeutung ist. Strukturierungen von Funktionsfilmen im Nanometerbereich können realisiert werden, indem nanoskalige Trägermaterialien, wie z.B. CNTs (Carbon Nanotubes), verwendet werden, ultradünne Filme oder Schichtsysteme abgeschieden werden oder durch spezielle Prozessparameter können selbstorganisiert nanoskalige Strukturen entstehen. Zur Realisierung von Innovationen auf diesem Gebiet besteht eine große Herausforderung darin, die Herstellung dieser Nanosysteme auf makroskopische Skale definiert und reproduzierbar zu realisieren. Dabei geht es um Untersuchungen der Saklierbarkeit von Prozessen, die Schaffung meßtechnischer Lösungen und neuartige Aufbau- und Verbindungstechnik sowie die Vermeidung von Gefährdungen.