Projekt: REISen - Ressourcen- und Energieschonende ISFET basierte Sensorik

Ressourcen- und Energieschonende ISFET basierte Sensorik (REISen)

Ziel des Vorhabens Ressourcen- und Energieschonende ISFET basierte Sensorik (REISen) ist die Erforschung von materialbezogenen Methoden für chemische Sensoren auf ISFET Basis (Ionen sensitive Feldeffekttransistoren). Diese Sensoren werden zur Messung des pH-Wertes im zum Beispiel im Lebensmittelbereich eingesetzt. 

Drei Arbeitsschwerpunkte stehen im Vordergrund:

1. Erforschung von Prozessen zum Ersatz von Tantal als Sensormaterial für ISFETs am Beispiel von pH-Sensoren. Tantal als kritisches und teures Material ist von großer Wichtigkeit für Hochleistungs-pH-Messtechnik. Alternative Materialien zeigen oftmals zwar nicht die Leistungsfähigkeit, sind aber für viele Anwendungen ausreichend und zudem preiswerter. Hinzu kommen Energieeinsparungen bei der Verarbeitung.
   
2. Erforschung einer ressourcenschonenden Charakterisierung und Integration von ISFETs. Nach dem Stand der Technik kommen Bondverfahren, Platinen und Leiterbahnen aus Palladium- / Platin- und Silber-Legierungen zum Einsatz. Ziel ist Vermeidung dieser Verfahren und Materialien.
   
3. Entwicklung von ressourcenschonenden Sensorfunktionalisierungsmethoden: Stand der Technik sind flächige Beschichtungen mit anschließender Strukturierung. Dabei gehen mehr als 99 % der eingesetzten Materialien verloren, da die sensorisch aktiven Bereiche nur einige Quadratmikrometer groß sind. Ziel ist deshalb eine Materialeinsparung durch die direkte Strukturierung auf Waferlevel mittels Mikrofeindispensen. Dabei werden nicht nur reaktive und damit oft toxische Materialien eingespart, sondern auch die gesundheitliche Belastung der Arbeitenden reduziert und die Umwelt entlastet.

Das Vorhaben REISen adressiert mehrere UN-Nachhaltigkeitsziele: z. B. Gesundheit und Wohlergehen, Sauberes Wasser, Klimaschutz.