Abgeschlossene Projekte

Kürzlich wurde durch die Arbeitsgruppe Mikrosystemtechnik und Cyber Physikalische Systeme ein Forschungsprojekt mit dem Titel „Untersuchung und Analyse von Technologien zur Realisierung von BiSb Thermoelementen auf Membranträgern“ bearbeitet. Der Forschungsauftrag wurde über das Forschungs- und Transferzentrum e.V. (FTZ) an der Westsächsischen Hochschule Zwickau abgewickelt und stellte einen Unterauftrag innerhalb eines geförderten Forschungsprojekts der genannten Forschungseinrichtung dar. Das Forschungsprojekt befasste sich mit der Realisierung von optimierten MEMS-Thermopiles unter Anwendung von Materialkombinationen mit hohem Seebeck-Effekt und guter elektrischer Leitfähigkeit, um eine Alternative zu den in den letzten Jahren entwickelten MEMS-Thermopiles mit polykristallinem Silicium als aktive Schicht zu bieten. 

Projektlaufzeit: 2023

Industrie-FuE an der WHZ: Charakterisierung des Wassersättigungsverhaltens von DNQ basierten Photoresisten in Abhängigkeit der Umgebungsfeuchte, 2024 - 2025

Industrie-FuE am Forschungs- und Transferzentrum der WHZ: Untersuchung, Test und Analyse von Technologien zur Realisierung von MEMS Infrarotemittern mit Widerstandsheizschichten aus MoSi₂, 2024-2025

Industrie-FuE an der WHZ: Numerische Berechnung der magnetischen Kopplung in MEMS Systemen, 2023

Industrie-FuE am Forschungs- und Transferzentrum der WHZ: Untersuchung und Analyse von Technologien zur Realisierung von BiSb Thermoelementen auf Membranträgern, 2021

Im Rahmen des Projekts "Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme von Modulen einer Sprühbeschichtungsanlage geeignet zur Schichtpräparation mittels Sprühbeschichtung für Schichtdicken im Bereich von ≤ 3 µm (SprühTopo)", 2012 -2015, wurde die Beschichtung von Wafern mit photostrukturierbaren Resisten realisiert und untersucht. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Untersuchung und Optimierung der Homogenität der Flächen – als auch der Kantenbedeckung der Probekörper. Basierend u.a. auf diesen Erfahrungen wurde 2020 ein neuartiges Verfahren zur homogenen und gleichmäßigen Deposition dünner Resistschichten auf dreidimensionale Probekörper zum Patent angemeldet.

Die zuvor entwickelten Cantilever wurden im Rahmen des Projekts "Polymerbasierte High-Speed Polymersonden, Winged Cantilever (WinCan)", 2015 – 2017 untersucht und optimiert. Dabei wurde ein neuartiger 4-Lagen-Prozess zur Herstellung der AFM-Mikrosonden etabliert. Es zeigte sich ein wesentlicher Einfluss der Prozessführung auf die gewünschte Minimierung mechanischer Spannungen im Polymermaterial, welche sonst zur ungewollten plastischen Verformung der Sondenkörper führen würden. Die Spannungen werden hauptsächlich durch die Dauer der Exposition zu Luft mit hoher Luftfeuchte bestimmt. So hergestellte Polymersonden eignen sich aufgrund der hohen Eigenfrequenz der Biegebalken potenziell für Anwendungen im Hochgeschwindigkeitsbereich.

Im Rahmen des Projekts "Umweltmonitoring mittels sensitiver Microcantilever (CantelliNose)", 2010 - 2012 wurden auf Basis von SU-8 erzeugte sensitive mikromechanische Sensorsysteme untersucht. 

Die Entwicklung eines Drucksensors für die Anwendung in sog. „smart textiles“ war Schwerpunkt des Projekts "Smart Sensor Communication Device und Anwendungen". Durch Anwendung speziell entwickelter aufbau- und verbindungstechnischer Methoden konnte dieser Sensor besonders flach ausgeführt werden. Die Linearisierung und Temperaturkompensation erfolgte mit Hilfe eines integrierten Schaltkreises (ZSC31050). Gemeinsam mit dem Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. wurde ein Patent auf dieser Thematik eingereicht.

Die theoretischen Grundlagen mechanischer Eigenschaften von Mikrokomponenten und deren Bestimmung durch Zugversuche wurden im Projekt "Nanoskalierende aktorische Funktionskomponenten aus photostrukturierbaren Polymeren" als auch im Projekt "Charakterisierung funktionaler Nanostrukturen aus photosensitiven Polymeren für messtechnische Anwendungen" untersucht.

Es wurden erste Mikrosonden für den Einsatz in der Atomkraftmikroskopie hergestellt. Dabei wurden verschiedene Biegebalkengeometrien erprobt. Die Messspitzen wurden durch Abformen von Ätzgruben in Si(100) – Substraten in das Polymermaterial hergestellt. Zusätzlich wurden innerhalb dieses Projekts Drucksensoren auf Silicium-Basis hergestellt und untersucht.

Im Projekt "Innoliga" mit der BESSY GmbH wurde der Resist SU-8 bezüglich der Trocknung, innerer Spannungen und Haftfestigkeit insbesondere bei Aufbau von Strukturen mit hohem Aspekt-verhältnis untersucht.

Im Projekt "Mikromechanische SU-8-Chipträger für mikrophoniereduzierte pyroelektrische IR-Detektoren" wurden gemeinsam mit der InfraTec GmbH Chipträger mit der Zielsetzung der Realisierung eines hohen thermischen Widerstands zwischen IR-Sensoreinheit und Sub-stratmaterial bei gleichzeitiger Minimierung von mechanischen Störspannungen, welche über piezoelektrische Effekte das Sensorsignal verfälschen würden, hergestellt und charakterisiert.

Im Rahmen des Kooperationsprojekts "Voruntersuchung und prozessnahe Charakterisierung des kommerziell erhältlichen Resistsystems SU-8 insbesondere im Hinblick auf alternative Resist-Trocknung" wurde das Resistmaterial in Zusammenarbeit mit der BESSY GmbH bezüglich Auftrag, Trocknung in einem eigens entwickelten gravimetrischen Trocknungssystem unter Bestimmung des Restlösemittelgehalts und der daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften wie µ-Härte, Elastizitätsmodul und Schichtspannungen untersucht. Mit den hier gewonnenen Erkenntnissen wurde die Grundlage für diverse Folgeprojekte auf dem Gebiet der Resistprozessierung und deren Anwendung gelegt.