Ziel der Entwicklung

Logo: Elektronenkonzentration bei T=30 K. Quantenmechanische Simulation einer Diode - © CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
Elektronenkonzentration bei T = 30 K. Quantenmechanische Simulation einer Diode - © CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH

Simulationen sind notwendig für die Entwicklung neuer Mikrosysteme, wobei die Kenntnis der Ladungsträgerkonzentration und -beweglichkeit über einen großen Temperaturbereich erforderlich ist. Detaillierte Daten hierzu fehlen jedoch in kommerziellen Simulatoren. Hier werden diese bestimmt. Zielstellung des Projektes war es deshalb, Datensätze über die prinzipiellen Eigenschaften der Ladungsträger zu gewinnen, die verlässliche Simulationen erlauben. Das betrifft vor allem die Ladungsträgerkonzentrationen und –beweglichkeiten, besonders in den für die Mikrosystemtechnik relevanten Si-Materialien. Von Bedeutung für die Mikrosystemtechnik ist dabei auch die Kenntnis über die Konzentrationen und Beweglichkeiten der Ladungsträger über einen großen Temperaturbereich.

Vorteile und Lösungen

Es ist von grundlegender Wichtigkeit bei den ständig steigenden Ansprüchen der Kunden und deren Forderungen nach immer kleinere Drucksensoren mit immer dünneren Membranen und immer präziseren und stabileren Sensoren das physikalische Verständnis von deren Wirkungsweise, dem Einfluss des Herstellungsprozesses und von parasitären Einflüssen auf die Stabilität und Genauigkeit und das Verständnis der Beschreibung all dieser Effekte ständig weiterzuentwickeln und zu verfeinern.
Hiermit wird darüber hinaus ein Beitrag zur allgemeinen applikativen wissenschaftlichen Forschung auf dem Gebiet der festkörperphysikalischen Grundlagen für die Mikrosensorik geleistet.
Die wissenschaftliche Bedeutung der Projektergebnisse wird bestimmt durch die Erweiterung des Verständnisses des Einflusses der temperaturabhängigen Ladungsträgerkonzentration und –beweglichkeit auf die Ergebnisse des Designprozesses sowie durch den Vergleich der ermittelten Ergebnisse und Modelle mit experimentell prozessierten Teststrukturen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Innerhalb des Drucksensor-Marktes zeigt das Segment der hochpräzisen Sensoren für Prozesssteuerungen eine eigene Dynamik wobei Fragen der Miniaturisierung und der Langzeitstabilität, Sensitivität und Reproduzierbarkeit im Vordergrund der Produktinnovationen stehen. Genau hierfür sind entsprechende Forschungsleistungen notwendige Voraussetzung.
Für die Entwicklung entsprechender neuer Sensoren kann dann der verbesserte Design-Flow eingesetzt werden.