Veröffentlichung: Highly Sensitive Electromechanical Piezoresistive Pressure Sensors Based on Large-Area Layered PtSe2 Films

18.05.2018
  Graphen von einer Messung des Drucksensors Urheberrecht: Stefan Wagner

Elektromechanische piezoresistive Drucksensoren auf Basis von großflächig geschichteten Platindiselenidschichten

Erste Ergebnisse der elektromechanischen Eigenschaften des wenig erforschten 2D-Materials Platindiselenid werden in der Arbeit „Hochempfindliche elektromechanische piezoresistive Drucksensoren auf Basis großflächig geschichteter PtSe2-Filme“ vorgestellt. Die Arbeiten wurden in Zusammenarbeit zwischen der RWTH Aachen, der AMO GmbH, der Universität der Bundeswehr München, dem Trinity College, der Universität Siegen, Infineon Technologies AG, der Universität Leipzig, der TU Dresden und dem Helmholtz-Zentrum Dresden durchgeführt. Es wurde kürzlich in ACS Nano-Briefen veröffentlicht.

Die Forscher der RWTH Aachen und ihre Kollegen demonstrierten erstmals nanoelektromechanische piezoresistive Drucksensoren auf der Basis von Platindiselenidmembranen. Dieses halbmetallische Material wurde durch thermisch unterstützte Umwandlung von Platin bei einer CMOS-kompatiblen Temperatur von 400°C gezüchtet. Diese Drucksensoren zeigen eine sehr hohe Empfindlichkeit, Größenordnungen, die höher sind als die von nanomaterialbasierten Bauelementen, einschließlich Graphen. Außerdem wurde ein hoher negativer Dehnungsfaktor oder -85 mit Platindiselenid als Dehnungssensor an einem Biegebalken gefunden.

Die Forschung ist das Ergebnis mehrerer geförderter Forschungsprojekte von M-ERANET/Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, NanoGraM, 03XP0006), der Europäischen Kommission im Rahmen der Projekte Graphene Flagship (785219), des European Research Council (ERC, InteGraDe, 3017311), FLAG-ERA (HE 3543/27-1), der Science Foundation Ireland (PI Grant No. 15/IA/3131, 12/RC/2278 und 15/SIRG/3329) und durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG LE 2440/1-2 und HE 3543/18-1).