Verbundprojekt: Sensortechnologien zur Messung der Luftqualität - ESAIRQ -; Teilvorhaben: Miniaturisierte keramische MOX-Gassensorelemente mit geringem Energiebedarf für Indoor-Luftqualitätsapplikationen

Das steigende Bewusstsein für Luftqualität in der Gesellschaft und die zunehmende Luftverschmutzung erfordern Lösungen zur Überwachung der Luftqualität. ESAIRQ hat sich zum Ziel gesetzt, durch Forschung zu selektiven, hochempfindlichen und zuverlässigen Sensoren wesentliche Technologien für die kostengünstige Messung von Gaskonzentrationen für Großserien- und Massenapplikationen zu entwickeln. Im Rahmen des UST-Teilprojekts sollen die F&E-Arbeiten für eine neue Generation miniaturisierter keramischer Metalloxid(MOX)-Halbleiter-Gassensorelemente (Abmessungen = 0,5x0,5mm) mit geringem Energiebedarf u.a. für die Detektion von Luftqualitätsparametern in Innenräumen (private, öffentliche, kommerzielle Gebäude, Straßen-/Schienenfahrzeuge etc.) erfolgen. Zur technologischen Realisierung sind dazu die F&E von neu zu realisierenden dünnen Membran- und Mehrschichtstrukturen und gassensitiven MOX-Halbleiter-Schichtsystemen (1-3 Schichten) sowie deren funktionelle Kombinationen und Integration im Gassensorelement erforderlich. Diese Sensorelemente sind mit einer neu zu entwickelnden miniaturisierten Low-Power-Elektronik für die Steuerung, Signalvorverarbeitung, Datenkommunikation und Stromversorgung zu integrieren. Technisch-technologische Herausforderungen sind u.a. die Erreichung, Sicherstellung und Reproduzierbarkeit der notwendigen Zielparameter (u.a. Selektivität, Sensitivität, Integration/Miniaturisierung, niedriger Energiebedarf, Langzeitstabilität, Zuverlässigkeit). Eine weitere Herausforderung ist die Erforschung geeigneter Herstellungsverfahren für die Sensorelemente, die i.d.F. des Teilprojekts zu großseriengeeigneten Technologien entwickelt werden können.