Mit der Finite Elemente Methode können nummerische Modelle für Mikrosensoren und – aktuatoren erstellt und deren Verhalten simuliert. Zur Verfügung stehen FEM-Tools wie ANSYS und COMSOL zur Verfügung.

Für die technologische Realisierung ist ein Reinstraum an der HTW vorhanden, in dem alle technologischen Anlagen und Prozesse der Siliziumtechnologien zur Realisierung der zu entwickelnden Sensoren vorhanden sind.

Messtechnische Charakterisierung von Halbleitersensoren. Zum Test der Mikrosensoren stehen spezielle AVT-Prozesse (Aufbau-und-Verbindungstechnik und Messsysteme zur Verfügung. Die entwickelten Sensoren werden auf ihre Eigenschaften, wie Empfindlichkeit, Linearität, Hysterese und Temperaturabhängigkeit geprüft.

Viele Anwendungen, z.B Medizin, Luft-und-Raumfahrt, verlangen nach flexiblen und dehnbaren Sensoren. Unsere polymer-basierten Sensorlösungen sind großformatig, flexibel und können Dehnbarkeit bis 300% ermöglichen.

Piezowiderstandseffekt beschreibt die Veränderung des elektrischen spezifischen Widerstandes eines Materials durch mechanische Beanspruchung. Halbleitermaterialien wie Silizium weisen einen besonders hohen Effekt auf. Piezoresistive Sensoren aus Silizium sind deutlich empfindlicher und günstiger als sogenannte Dünnfilmsensoren.

Silizium-basierte Mikrosensoren haben einige Nachteile, z.B. eine starke Temperaturabhängigkeit. Diese Sensoren versagen bei Temperaturen höher als 80°C-125°C. Es liegt an Halbleitereigenschaften wie Bandlücke. WBG (Wide BandGap) Halbleitermaterialien, z.B. Siliziumkarbid und GaN besitzen große Bandlücke und sind geeignet für Schaltungen und Sensoren für viel höhere Temperaturen. Unsere SOI- bzw. SiC-basierten Drucksensoren können eingesetzt werden für Messbereiche bis 400°C.

Im Bereich CMOS und MEMS werden in der Regel Dünnschicht-Technologien verwendet. Die abgeschiedenen Dünnschichten werden dann mittels Lithographie und Übertragungstechniken wie Ätzen strukturiert. Für die Abscheidung sind oft Vakuumanlagen notwendig, was sehr teuer sein kann. Lithographie und Strukturierungstechniken sind oft lang, nur 2D-fähig und verursachen hohen Aufwand. Mit unserer APSLD-Methode können Mikrostrukturen direkt auf verschiedenen Oberflächen, auch 3D realisiert werden.