Projekt miniModul
Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es, spektrometrische IR-Sensoren herzustellen, die sich gegenüber dem Stand der Technik durch einen wesentlich günstigeren Preis und eine deutlich reduzierte Baugrösse auszeichnen und die hervorragende optische Leistungsparameter bezüglich des erfassbaren Spektralbereichs, des spektralen Auflösungsvermögens und des optischen Durchsatzes (Signal-Rausch-Abstand) aufweisen. Derartige Sensoren können in miniaturisierter und kostengünstiger aber leistungsfähiger Analysetechnik eingesetzt werden z.B. in der Industrie (Qualität von Hilfsstoffen, Oberflächen, chemischen oder pharmazeutischen Produkten, Qualität flüssiger oder gasförmiger Energieträger), Sicherheitstechnik (Detektion explosiver oder toxischer Gase, Sprengstoffdetektion), Land- und Ernährungswirtschaft (Precision Farming, Getränkeherstellung, Analyse von Milchbestandteilen, Feuchtemessung) sowie Medizin und Wellness (Laktat- und Glukosekonzentration im Blut, Analyse von Gewebe zur Krebsfrüherkennung). Gegenwärtig kommerziell verfügbare Messgeräte sind für den Laboreinsatz konzipiert bzw. haben trotz der Bauart als Mikrospektrometer eine solche Baugrösse, dass sie zum Einsatz bei oben genannten Problemen vor Ort nicht oder nur sehr bedingt geeignet sind. Ein integrierbares Spektrometermodul auf der Basis eines Fabry-Perot-Filters mit ausreichend hoher Auflösung besitzt ein grosses Anwendungs- und Verwertungspotenzial in den genannten Bereichen.
Das ZfM war dabei insbesondere in die Arbeiten zum Entwurf des Chiplayouts sowie des optischen und elektromechanischen Entwurfs der Filter, zur Technologieentwicklung sowie zur Herstellung der Prototypen der Filter (Waferpräparation) eingebunden bzw. für diese verantwortlich. Die Ziele des Projektes für das ZfM bestanden im Wesentlichen in der Entwicklung einer vereinfachten 6“ Technologie von FPIs auf der Basis eines 2B-Designs unter Verwendung von IAD -Schichten der Jenoptik GmbH als Reflektoren und Antireflexionsschichten mit einer deutlich verringerten Chipgröße von 5 x 5mm² und die Entwicklung eines neuen poly-Si/Luft-Reflektorsystems und nanostrukturierter Antireflexionsstrukturen sowie deren Integration bis hin in das FPI. Die jeweiligen Entwicklungen stellen in großen Teilen Neuerungen in Entwurf, Technologie und Realisierung dar. Während der Projektlaufzeit wurde die Herstellung von Funktionsmustern als Technologiedemonstratoren sowie zum Nachweis der erreichten Spezifikationen realisiert.
IAD = ion assisted deposition
FPI-Filter im 6“ Waferverbund
Durchstimmcharakteristik eines Filters 2. Ordnung
