Verbundprojekt: MEMS-basierte katalytische Sensoren für brennbare Gase; Teilprojekt: MEMS Hotplate-Strukturen für katalytische Sensoren

Ziel des Entwicklungsprojektes ist die Realisierung eines neuen kostengünstigen Low-Power-Gassensors für die Früherkennung von brennbaren Gasen oder explosiven Gasgemischen zur Vermeidung von Gefährdungen von Menschenleben, Schäden an Anlagen und Verlusten bei Erdgastransporten. Dafür werden neue innovative Kombination von Materialien und Technologien entwickelt und untersucht. Durch die Entwicklung neuer katalytisch-aktiver Materialien werden eine niedrigere Arbeitstemperatur und damit eine Reduzierung der potentiellen Vergiftungsgefahr sowie ein gesicherter Explosionsschutz bei gleichzeitig geringerem Stromverbrauch erwartet. Zudem wird durch die Entwicklung spezieller MEMS-basierten Hotplate-Strukturen und die Anwendung nicht-kontinuierlichen Betriebsformen zur Erwärmung des katalytisch-aktiven Materials eine weitere Reduzierung des Stromverbrauchs ermöglicht. So wird ein energieeffizienter, kostengünstiger und stabiler Gassensor zur qualitativen Detektion von brennbaren Gasen wie z.B. Methan in industriellen Anwendungen entwickelt. Im Rahmen des Entwicklungsprojektes ist CMOS-IR für die Entwicklung spezieller an die vom IPM entwickelten Materialen angepasste Hotplate-Strukturen für die neuartigen katalytischen Gassensoren verantwortlich. Dabei müssen primär die Erfordernisse der speziellen Materialien hinsichtlich Erreichen und Sicherung der Arbeitstemperatur im Bezug zu der erforderlichen Leistungsaufnahme berücksichtigt werden. Andererseits müssen die Hotplate-Strukturen designtechnisch und technologisch kompatibel zu den sich anschließenden AVT- und Packaging-Prozessen ausgeführt werden. Die Nutzung der MEMS-Technologien zur Herstellung der Hotplates lassen technische Vorteile hinsichtlich Systemstabilität und Zuverlässigkeit erwarten. Zudem bieten diese Technologien das Potential für kostengünstige Serienfertigungen.