Technik
Kampf dem Büro-Mief
Neue Generation von Gassensoren auf Halbleiterbasis "erriecht" schlechte Luft
Freiburg - Wissenschaftler des
Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik (IPM
)
haben eine neue Generation von Gassensoren auf
Halbleiterbasis entwickelt. Die Mini-Spürnasen riechen nicht nur schlechte
Luft in Büros, Konferenzräumen und Fabrikshallen, sie unterstützen auch die
Überwachung von Produktionsprozessen.
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 durch z.B.
Zigarettenrauch hinweist. Werden die Halbleiter-Gassensoren in die
Lüftungsanlage integriert, zeigen diese den Zeitpunkt der Frischluftzufuhr
an. Andere Anwendungen sind u.a. die Meldung eines plötzlichen Anstiegs
bestimmter Gase.
Funktionsprinzip
Die Halbleiter-Gassensoren 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 Halbleiter-Gassensoren 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.
Bisher wurden handelsübliche Gassensoren auf Halbleitermetalloxidbasis 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. (pte)