Die Partner
Die Forschungspartner
1. Ruhr-Universität Bochum:
Chemie Anorganischer Materialien (CAM), Fakultät für Chemie und Biochemie
Die AG Chemie Anorganischer Chemikalien (CAM) am Lehrstuhl für Anorganische Chemie II an der RUB ist eine der führenden Forschungsgruppen weltweit auf dem Gebiet der metallorganischen CVD, ALD und PEALD von Funktionsmaterialien wie Metallen, Metalloxiden, Metallsulfiden und Metallnitriden. Die Forschungsgruppe ist spezialisiert auf die Entwicklung neuartiger Präkursorchemie für diese Prozesse und ihrer Evaluierung für die Herstellung von Dünnschichtmaterialien für Anwendungen in der Mikroelektronik, Nanoelektronik, Sensortechnik, Spintronik, etc. Innerhalb des Projekts verantwortet CAM die erfolgreiche Entwicklung neuer Prozesse zur Abscheidung von 2D-TMDs, für die geeignete Präkursoren zu synthetisieren sind.
Laseranwendungstechnik (LAT), Fakultät für Maschinenbau
Der Lehrstuhl Laseranwendungstechnik (LAT) entwickelt die Lasermaterialbearbeitung der 2D-Materialien mit dem Ziel der selektiven Phasentransformation für eine Kontaktierung mit geringen Kontaktwiderständen. Hierfür bringt der LAT die Expertise der selektiven Dünnfilmbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern ein. Dank dieser Technologie werden Schichten mit Schichtdicken im Bereich weniger Nanometer modifiziert ohne diese abzutragen. Nach der Entwicklung der Lasertechnologie im Schichtsystem, wird der Prozess in die Sensorlösungen vom MST und IMS integriert und auf 8 Zoll Abmessungen hochskaliert. Zusätzlich unterstützt der LAT das Konsortium mit der Charakterisierung der TMD Schichten mittels Raman-Spektroskopie.
Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik (AEPT), Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Der Lehrstuhl Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik (AEPT) verfügt über weitreichende Kompetenzen bei der quantitativen Plasmadiagnostik mit optischen, elektrischen und massenspektrometrischen Methoden. Neben der quantitativen Plasmadiagnostik befasst sich AEPT mit der Erforschung der Grundlagen von schichtbildenden Prozessen für Gasbarrieren und tribologischen Schichten. AEPT erarbeitet innerhalb von FlexTMDSense neuartige, monolagengenaue, schädigungsarme und selektive Plasmaätzprozesse mittels VWT. Darüber hinaus misst AEPT alle für die Plasmaprozesskette notwendigen Plasmaparameter.
Mikrosystemtechnik (MST), Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Dem Lehrstuhl Mikrosystemtechnik (MST) ist ein ca. 600 m2 großer state-of-the-art Reinraum angegliedert mit umfassender Geräteausstattung. Damit existiert ein langjähriges Know-how im Bereich der Bauelementpräparation und Charakterisierung. Unter anderem beheimatet dieser Reinraum das ForLab PICT2DES, dessen prozessintegrierendes Forschungs-Cluster für 8 Zoll Substrate die zentrale Grundlage dieses Forschungsprojekts ist. MST übernimmt das Design, den Entwurf und die Präparation des pH-Sensorsystems und der Feldeffektstrukturen, die topografische Charakterisierung der Schichten und die elektrische Charakterisierung. Dabei werden sowohl Vierpunktmessungen zur Separation des Kontakt- und Schichtwiderstandes, als auch Stressmessungen zum Test der erfolgreichen Kapselung der TFTs durchgeführt. MST wird zunächst einen ISFET auf Basis von TMDs Schichten realisieren, charakterisieren und dann einen Temperatursensor integrieren, um die Temperaturabhängigkeit des ISFETs mit Hilfe des Temperatursensorsignals und einer Auswertesoftware zu kompensieren.
2. Fraunhofer-Institut Duisburg:
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme
Die Kernkompetenzen des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg betreffen die CMOS-Entwicklung und Fertigung, ASIC-Design und die Sensorentwicklung. Beispiele hierfür sind Gas-, Druck-, IR- und Biosensorik. Hierzu stehen ein moderner CMOS-Reinraum (Fläche 1300 m2, Klasse 10, 8“-Wafer), in dem kundenspezifische Entwicklungen als ICs nach einschlägigen Qualitätsnormen gefertigt werden und ein 600 m2 „back-end“ Mikrosystemlabor, in dem auf dem Gebiet der Post-CMOS-Integration von Sensoren geforscht wird, zur Verfügung. Das IMS übernimmt innerhalb des FlexTMDSense Projekts die Präparation poröser ALD Schichten zum Schutz der Sensorflächen, das Design, den Entwurf und die Präparation des Gassensoren.
Die Industriepartner
Die SCHOTT AG ist ein international führender Technologiekonzern auf den Gebieten Spezialglas und Glaskeramik mit Sitz in Mainz. Mit der langjährigen Erfahrung herausragender Entwicklungs-, Material- und Technologiekompetenz bietet das Unternehmen ein breites Portfolio hochwertiger Produkte an. Die SCHOTT AG organisiert das kick-off Meeting, stellt innerhalb des Projekts Glassubstrate zur Verfügung und ist ein Mitglied des advisory boards.
Als Spezialist in der Folienextrusion zählt die POLIFILM EXTRUSION GmbH Europas größten Extrusionsstandort in Weißandt-Gölzau zu ihren Produktionsstätten. Mit durchdachten Lösungen aus den Bereichen Agrar- und Baufolien, Stretchfolien, Technische Folien und Verpackungsfolien, bedient das Unternehmen nationale und internationale Kunden diverser Branchen. Getrieben durch die interne Entwicklung entstehen immer wieder neue Produkte, die sich den modernen Bedürfnissen anpassen und in das Bild von nachhaltig zukunftsfähigen Lösungen fügen. POLIFILM EXTRUSION ist Teil der familiengeführten, international agierenden POLIFILM Gruppe, einem führenden Hersteller von Folienlösungen mit Hauptsitz in Köln. Mit 10 Werken und ca. 1.600 Mitarbeitern an über 20 Standorten weltweit, erwirtschaftet das 1972 gegründete Familienunternehmen 2018 einen Umsatz von 567 Million €. Sie ist Mitglied des advisory boards, berät bei der Auswahl der Foliensubstrate und der Hochdiffusionsbarrieren, nimmt an Projekttreffen teil und stellt Testsubstrate zur Verfügung. Der wissenschaftliche Mitarbeiter von MST führt mit Unterstützung der POLIFILM EXTRUSION GmbH mechanische Untersuchungen an den fertigen Sensorsystemen auf flexiblen Substraten durch.
Die Firma barthel HF-Technik ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Aachen, das sich u.a. mit dem Bau von Nieder- und Hochfrequenzgeneratoren, sowie Impedanzanpassungsnetzwerken befasst. Dabei haben sie sich auf individuelle Lösungen kundenspezifischer Probleme spezialisiert.
Die barthel HF-Technik GmbH berät das Konsortium in Fragen der Impedanzanpassung maßgeschneiderter Spannungsformen, nimmt an den Meetings teil, ist Mitglied des advisory boards und greift Forschungsergebnisse auf, um neue Anwendungen und Märkte für die Plasmatechnologie des voltage waveform tailorings zu erschließen.
Die Pulsar Photonics GmbH ist ein HighTech-Unternehmen aus dem Bereich der Lasertechnik. Das Leistungsspektrum des Unternehmens umfasst die Entwicklung, die Produktion und den Vertrieb von Lasermaschinen für die Materialbearbeitung mit Kurz- und Ultrakurzpulslasern. Eine weitere Kernkompetenz der Pulsar Photonics GmbH ist die Integration von Werkzeugsystemen für die Materialbearbeitung durch Kurz- und Ultrakurzpulslaser. Die Pulsar Photonics GmbH ist Mitglied des advisory boards und trägt know-how hinsichtlich der Hochskalierbarkeit der im Projekt entwickelten Lasertechnologie bei. Die hierfür notwendige Infrastruktur (MultiBeam Scanner, Ultrakurzpulslaser mit Wellenlängen im nahen Infrarot und grünen Bereich) wird dem FlexTMDSense Konsortium zur Nutzung bereitgestellt. Insbesondere die parallele Lasermaterialbearbeitung durch Versuche mit einem MultiBeam Scanner soll geprüft werden. Darüber hinaus wird Pulsar Photonics GmbH beratend den upscaling Prozess begleiten.
SENTECH Instruments GmbH entwickelt, produziert und verkauft weltweit hochqualitative Anlagen zur Abscheidung, Strukturierung und Charakterisierung dünner Schichten in der Halbleiter-, Mikrosystem- und Nanotechnologie sowie in der Photovoltaik und den Materialwissenschaften. Dies erfolgt mittels Plasma-Prozess-Technologie und/oder Atomlagenabscheidung unter Verwendung von Dünnschichtmesstechnik. Dabei realisieret SENTECH auch kundenspezifische Cluster Tools, die aus unterschiedlichen Anlagenmodulen zusammengeführt werden und komplexe Prozessfolgen ohne Vakuumbruch ermöglichen. In dem SENTECH-Applikationslabor, das zum Demonstrieren von Prozessen und Anlagen dient, werden umfangreiche Charakterisierungen des Plasmas in dem Rahmen des Projekts gemeinsam mit dem Forschungspartner AEPT durchgeführt. SENTECH unterstützt zudem bei der Erstellung von Elliposmetermodellen für die TMD Schichten und ist Mitglied des advisory boards.
Kernkompetenz der innoME GmbH ist die Sensorik und Messtechnik im Bereich Diagnostik & Analytik, Life-Science & Medizintechnik. Die innoME GmbH ist Mitglied des industriellen advisory boards, unterstützt bei der messtechnischen Auswertung (Filter und Algorithmen) des pH-Sensorsystems und unterstützt bei der Qualifizierung des Systems.
Die Firma ExTox Gasmess-Systeme GmbH mit Sitz in Unna entwickelt, fertigt und liefert stationäre Gaswarnsysteme, die zur Warnung vor Explosions- oder Gesundheitsgefahren durch brennbare und toxische Gase eingesetzt werden. Die ExTox Gasmess-Systeme GmbH ist Mitglied des advisory boards und steht dem Konsortium für Fragen bzgl. der Anwendung und der Verwertung der Gassensoren zur Verfügung. Darüber hinaus übernimmt sie die Charakterisierung der Gassensoren hinsichtlich Sensitivität, Querempfindlichkeiten, Ansprechzeit und Drift. Hierfür werden die dort installierten und genormten Gasmessplätze verwendet, bei denen die Sensoren speziell auf NOx und NH3 getestet werden.
Airbus leistet Pionierarbeit in der nachhaltigen Luft- und Raumfahrt für eine sichere und vereinte Welt. Das Unternehmen entwickelt ständig Innovationen, um effiziente und technologisch fortschrittliche Lösungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und verbundene Dienste bereitzustellen. In Ottobrunn ist ein Labor für Materialforschung angesiedelt. Hier suchen Forscher nach Materialien für den Bau von Flugzeugen, die leicht, robust und umweltfreundlich sind. Airbus ist Mitglied des FlexTMDSense-Advisory Boards, berät hinsichtlich Anforderungsprofil an die Sensoren in der Luftfahrt und unterstützt in der Charakterisierung der neuen Sensortypen gegenüber Umgebungsbedingungen.
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