NobleNEMS - Nanoelektromechanische Sensoren aus 2D Edelmetall-Dichalkogeniden
NobleNEMS hat zum Ziel, hochsensitive nanoelektromechanische Sensoren (NEMS) aus zweidimensionalen (2D) Materialien zu erforschen. Basis für die 2D Materialien sind die Edelmetalle Platin und Palladium. Das Konsortium erwartet eine deutliche Verbesserung der Empfindlichkeit und Skalierbarkeit von membranbasierten Drucksensoren und Mikrofonen. Langfristig können Anwendungen als Beschleunigungssensoren, Umweltsensoren und Infrarot-Photodetektoren realisiert werden. Neben dem Koordinator RWTH Aachen University sind die TU Dresden und die Universität der Bundeswehr München Projektpartner. Unterstützt wird das Projekt darüber hinaus von den Unternehmen Infineon, ATV, WITec und AMO. Das Projekt ist eingebunden in das Aachener Graphene & 2D Materials Center.
Das 2D-Material Platindiselenid (PtSe2) ist ein Vertreter der Edelmetall-Dichalkogenide (noble metal dichalcogenides, NMD). Die elektronischen Eigenschaften von PtSe2 sind äußerst sensitiv bezüglich mechanischer Verspannungen. PtSe2 ist synthetisch herstellbar mit typischen Halbleiterprozessen, ist luft- und wasserstabil, und wurde von den Projektpartnern bereits im Vorfeld erfolgreich auf grundlegende Materialeigenschaften untersucht, die zu einer Sprunginnovation in der Sensorfertigung führen können. Das Vorhaben umfasst zusätzlich die Erforschung und Etablierung von weiteren NMDs (Platin-/Palladium-basierte Sulfide, Selenide, Telluride), die bislang noch nicht detailliert untersucht wurden.
In NobleNEMS wird die Synthese qualitativ hochwertiger NMDs mit Verfahren der Halbleitertechnologie untersucht. Es werden elektromechanische Eigenschaften etabliert und Protokolle zur Materialqualität und zur Integration erstellt. Daraus entstehen im Projekt NEMS-Bauelemente, anhand derer anwendungsrelevant die Materialeigenschaften demonstriert werden. Der Vergleich von theoretisch vorhergesagten, im Labor realisierten und in Demonstratorbauelementen abrufbaren Charakteristika ermöglicht die Bewertung der neuen Materialklasse der NMDs bezüglich des Stands der Technik.
NobleNEMS wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Projektpartner:
Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, Deutschland
Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland
Infineon Technologies AG, Regensburg, Deutschland
ATV GmbH, Vaterstetten, Deutschland
WITec GmbH, Ulm, Deutschland
AMO GmbH, Aachen, Deutschland