Sensorchips überprüfen Gerüche
Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik [IPM] haben eine neue Generation von Gas-Sensoren auf Halbleiterbasis entwickelt.
Die "Mini-Spürnasen" riechen nicht nur schlechte Luft in Büros, Konferenzräumen und Fabrikshallen, sie unterstützen auch die Überwachung von Produktionsprozessen.
Die Halbleiter-Gas-Sensoren basieren auf dem Prinzip herkömmlicher Sensoren: Der Widerstand einer sensitiven Metallschicht ändert sich, je nachdem mit welchem Gasgemisch die Schicht in Berührung kommt. Die jüngst entwickelten Gas-Sensoren arbeiten mit vier unterschiedlichen Metalloxid-Schichten. Die jeweiligen Schichten reagieren auf verschiedene Gasgemische empfindlich. Die auftretenden Änderungen der Schichtwiderstände sind für ganz bestimmte Gase charakteristisch. Auf diese Weise können Fehlwarnungen verhindert werden.
IPMGute Luft
Die neun Quadratmillimter kleinen Sensorchips nehmen permanent den Gehalt störender Gerüche in der Umgebungsluft auf. Besonders sensibel sind die Sensoren auf Stoffe wie CO2, das auf schlechte Raumluft etwa durch Zigarettenrauch hinweist.
Werden die Sensoren in die Lüftungsanlage integriert,können sie direkt die Frischluftzufuhr regeln. Andere Anwendungen sind u.a. die Meldung eines plötzlichen Anstiegs bestimmter Gase.
Bisher wurden handelsübliche Gas-Sensoren auf Halbleiter-Metalloxidbasis in Dickschichttechnik hergestellt. Die nun entwickelten Sensoren hingegen basieren auf Dünnschichttechnik. Bei der Produktion ist es möglich, automatisierte Verfahren anzuwenden, die aus der Herstellung von Siliziumchips bekannt sind. So können die Sensorchips kostengünstig und als Massenware hergestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, sie schnell an neue Anwendungen anzupassen.