Sensorsysteme

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• Fertigung eines Drucksensors aus Doppel EPI SiC für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen
• Reaktives Ionen Ätzen von SiC zur Herstellung der Membran des Drucksenors bis zu einer Tiefe 300µm
• Ätzgeschwindigkeit von SiC 4µm/min

Veröffentlichungen:

• Mackowiak P, et al. (2022): Investigation and Modeling of Etching Through Silicon Carbide Vias (TSiCV) for SiC Interposer and Deep SiC Etching for Harsh Environment MEMS by DoE, in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 12, no. 3, pp. 437-445, March 2022. doi: 10.1109/TCPMT.2021.3123384
• Mackowiak P, et al. (2021): Piezoresistive 4H-Silicon Carbide (SiC) pressure sensor, 2021 IEEE Sensors, pp. 1-4. doi: 10.1109/SENSORS47087.2021.9639506.
• Erbacher K, et al. (2022): Investigation and Modeling of Etching Through Silicon Carbide Vias (TSiCV) for SiC Interposer and Deep SiC Etching for Harsh Environment MEMS by DoE, in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 12, no. 3, pp. 437-445, March 2022. doi: 10.1109/MEMS51782.2021.9375268

• Aufbau von magnetischen Messsysteme zur dreidimensionalen Messung magnetischer Vektorfelder durch eigen-entwickelte HallinOne^®-Sensoren
• Herstellung von Magnetfeldkameras (HallinSight^®: Vektorielle Magnetfeldmessung) einer bislang nie dagewesenen Qualität. Insbesondere die Ausrichtung der als Referenz dienenden z-Sensoren kann mit dieser mechanischen Messung überprüft und damit in mehreren Schritten weiter optimiert werden. Dies führt am Ende zu vektoriell messenden Kameras deren Ausrichtung der einzelnen Magnetfeldsensoren zueinander sehr präzise ist.
• Die FMD-Investion »Labor für nanooptische Strukturen« ermöglicht die Ausrichtung und Positionierung sehr vieler Einzelchips auf einem PCB-Träger: präzise Vermessung sowie Korrektur und Verifizierung der Magnetfeldwerte des Messsystems.
  

Kooperation: 

Projekte mit Automobilzulieferern

Veröffentlichung:

Beran P (2018): Wertvolle Informationen in Magnetfeldern: 3D-Magnetfeldkamera macht Feldverläufe dreidimensional sichtbar, in QZ – Qualität und Zuverlässigkeit, 09/2018. Abrufbar unter: https://www.iis.fraunhofer.de/content/dam/iis/de/doc/il/ics/sensorsysteme/HallinSight_im_industriellen_Einsatz_QZ%20201809.pdf

Weiterführende Informationen: 

HallinSight^®: Vektorielle Magentfeldmessung

• Einzigartige Nano-Hohlnadeln, gefertigt auf CMOS im Opferschichtprozess und biokompatiblen ALD-Materialien
• Neuartige Möglichkeit der Zellanalyse: Wirkstoffinjektion in das Zellinnere bei zeitgleicher elektrischer Analyse des Zell-Membranpotentials

Veröffentlichungen:

• Allani S. (2020): Entwicklung und Charakterisierung von 3D-Nanoelektrodenarrays zur bidirektionalen Zytosoma-Kontaktierung auf CMOS. Online unter: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:464-20200622-124047-2.
• Allani S, et al. (2020): Dreidimensionaler Nanostrukturkörper und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Nanostrukturkörpers (DE 102018215255 A1: 20180907). European Patent Office. Online unter: https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=worldwide.espacenet.com&FT=D&CC=DE&NR=102018215255A1
• Allani S, et al. (2020): Monolithic Integration and Analysis of Vertical, Partially Encapsulated Nanoelectrode Arrays, in Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 29, no. 5, pp. 1180-1188, Oct. 2020. doi: 10.1109/JMEMS.2020.3015836

Weiterführende Informationen: 

www.ims.fraunhofer.de/de/Geschaeftsfelder/Devices-and-Technologies/Anwendungen/ZellMOS.html

• Komplexe multifunktionale Radarsensorik für höchstauflösende SAR-Abbildungen von Bodenszenarien und von Objekten im erdnahen Orbit
• Verwendete Frequenzbänder von X-Band bis Terahertz
• Weltweit erste SAR-Bilder bei 300 GHz mit Auflösung im Millimeterbereich
• Anwendungen auf fahrenden und fliegenden Plattformen mit Bewegungskompensation
• Sensorik einsetzbar für weitere komplexe Radaraufgaben wie GMTI, Änderungsdetektion und 3D-Szenenerfassung durch Interferometrie (IFSAR)
• Hochauflösende und weitreichende 2D- und 3D-Abbildung bewegter Objekte durch die Spezialverfahren ISAR und interferometrisches ISAR

Veröffentlichungen:

• Palm S, et al. (2018): Mobile Radar Mapping—Subcentimeter SAR Imaging of Roads, in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 56, no. 11, pp. 6734-6746, Nov. 2018. doi 10.1109/TGRS.2018.2842643
• Palm S, et al. (2019): Airborne Circular W-Band SAR for Multiple Aspect Urban Site Monitoring, in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 57, no. 9, pp. 6996-7016, Sept. 2019. doi: 10.1109/TGRS.2019.2909949
• Walterscheid I, et al. (2020): First results of a joint measurement campaign with PAMIR-Ka and MIRANDA-94, in IEEE Radar Conference (RadarConf20), Sept. 2020. doi: 10.1109/RadarConf2043947.2020.9266536
• El-Arnauti G, et al. (2018): Advanced System Concept and Experimental Results of the Ultra-High Resolution Airborne SAR Demonstrator PAMIR-Ka, VDE, in EUSAR 2018 - 12th European Conference on Synthetic Aperture Radar. Print ISBN:978-3-8007-4636-1

Weiterführende Informationen: 

300-GHz-SAR-Messungen von Straßen und Fassaden

Kernkompetenz Signalverarbeitung und Bildgebung.

Moderne Fahrassistenzsysteme benötigen effiziente und verlässliche Sensorik. Autonome Fahrzeuge müssen ihr Umfeld absolut sicher erkennen. CSPAD-Detektoren vereinen hierzu hochsensitive dreidimensionale Bildgebung mit sicheren Algorithmen für den leistungsfähigen Einsatz auch bei wechselnden Wetterverhältnissen, z.B. für den Einsatz in LiDAR-Anwendungen.

• Maximale Reichweiten auch bei hoher Sonnenlichtintensität und gleichzeitig geringen Systemkosten zu erreichen
• Integration der SPAD-Detektoren in einem für die Automobilindustrie zertifizierten und für optoelektronische  Anwendungen optimierten 0,35 µm CMOS-Prozess
• In die Pixel integrierte adaptive Photonkoinzidenzschaltung zur Hintergrundlichtunterdrückung

Kooperationen:

• DLR gefördertes Verbundprojekt MiniLDAR
• FMD-Space-Projekt mit dem Start-Up OQmented: Entwicklung von SPAD-Arrays mit 192 x 2 Pixeln Steuerung durch Vorverarbeitungs-Elektronik und geeignete Datenschnittstellen.

Veröffentlichungen: 

• Ruskowski J, et al. (2020): 64x48 pixel backside illuminated SPAD detector array for LiDAR applications, in SPIE Photonics West 2020, SPIE Opto; USA. doi: 10.1117/12.2550634
  
• Kalwa L, et al. (2019): Wafer-Level-3D-Integrationsverfahren für hochsensitive optische Sensoren, in 20. GMA/ITG Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019; Germany. doi: 10.5162/sensoren2019/3.2.3
  

Weiterführende Informationen: 

Das technologische Spektrum für leistungsfähige CMOS Bildsensoren