Mit dem neu gestarteten Förderprojekt BRIE entwickelt das CiS Forschungsinstitut eine innovative Technologie für MEMS-Infrarot-Emitter auf Basis von Silicon-on-Insulator-(SOI-)Wafern. Ziel ist es, die nächste Generation kompakter, leistungsstarker und energieeffizienter IR-Strahler für die industrielle Gasmesstechnik zu ermöglichen.
Infrarot-Emitter sind zentrale Komponenten in Sensoren, die unter anderem in der Sicherheitstechnik, Lebensmittelindustrie oder in medizinischen Analysegeräten eingesetzt werden. Dabei steigen stets die Anforderungen an die Messgeräte und damit auch die Komponenten: Gesucht werden robuste, miniaturisierte und kosteneffiziente Lösungen mit hoher Messgenauigkeit.
Das Vorhaben BRIE setzt dafür an zwei technologischen Hebeln an. Erstens wird eine Heizermembran aus hochdotiertem Silizium entwickelt. Durch die Dotierung verbessert sich die Absorption und Emission von Infrarotstrahlung gezielt auch im für CO₂-Messungen relevanten Wellenlängenbereich um 4 Mikrometer. Zweitens wird die Membran teilweise vom Chiprahmen freigestellt, sodass eine brückenartige Struktur mit deutlich besserer thermischer Isolation entstehen kann. Damit sollen weniger Wärmeverluste, ein höherer Wirkungsgrad und eine stärkere IR-Emission bei kompakter Bauweise erreicht werden.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden im Forschungsprojekt „Brückenförmiger Infrarot-Emitter auf SOI-Basis“ (BRIE) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.
FKZ: 49MF250155
