Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Nanostrukturierter Wasserstoffsensor.
Gassensorik
Dünnschichtbasierte Gassensorik für höchste Präzision und Stabilität
Präzise und robuste Gassensorik für anspruchsvolle Anwendungen
Die zuverlässige Detektion und Analyse von Gasen ist in vielen Branchen von zentraler Bedeutung, etwa in der Prozess und Umweltüberwachung, der Sicherheitstechnik und Leckage-Erkennung sowie in Energie, Wasserstoff- und Fertigungsanwendungen. Gassensoren müssen dabei hohe Anforderungen hinsichtlich Sensitivität, Selektivität, Langzeitstabilität und Robustheit erfüllen und häufig unter rauen Umgebungs- und Prozessbedingungen zuverlässig arbeiten. Klassische Sensorkonzepte stoßen hier oftmals an ihre Grenzen, etwa durch Alterung oder instabile Messignale.
Maßgeschneiderte Schichtsysteme und robuste Konzepte für Gassensoren am Fraunhofer IST
Das Fraunhofer IST entwickelt im Backend-Bereich maßgeschneiderte gassensorische Schichtsysteme, die gezielt auf die Anforderungen unterschiedlicher Sensorkonzepte und Anwendungen abgestimmt sind. Grundlage sind funktionale Dünnschichtsysteme auf MOX-Basis (Metal Oxide), mit denen sich das sensorische Ansprechverhalten gezielt über Materialauswahl und Schichtdesign einstellen lässt. Durch die Kombination von Materialentwicklung, Oberflächenfunktionalisierung und modernen Beschichtungstechnologien werden mit PVD- und CVD-Verfahren metallische, oxidische und keramische Schichten realisiert. Mittels ALD-Technologie lassen sich hochpräzise, ultradünne Schichten und Grenzflächenmodifikation umsetzen. Strukturierte Mehrschichtsysteme ermöglichen es, Sensitivität, Selektivität und Dynamik der Gassensoren gezielt einzustellen und Querempfindlichkeiten deutlich zu reduzieren. Auf der Basis dünnschichtbasierter Materialien, funktionaler Sensorschichten sowie von Schutz-, Deck- und Barrierebeschichtungen entstehen präzise, reproduzierbare und langlebige Lösungen für die Gassensorik. Ergänzende Schutz- und Passivierungsschichten schützen die Sensoren zuverlässig vor Korrosion, Partikeln, chemischer Belastung und Alterung und erhöhen so die Lebensdauer und sichern eine stabile Sensorfunktion auch bei wechselnden Temperatur-, Feuchte- und Gasbedingungen.
Von der Materialidee bis zum anwendungsspezifischen Sensorkonzept
Das Fraunhofer IST begleitet Entwicklungsprojekte in der Gassensorik entlang der gesamten Innovationskette - von der Material- und Schichtentwicklung über die Beschichtung auf Sensorträgern oder funktionalen Substraten bis zur Anpassung an spezifische Zielgase und Anwendungsszenarien. Darüber hinaus unterstützt das Institut bei der Entwicklung von Prototypen, Demonstratoren und Technologietransfer. Dank der umfassenden Prozesskompetenz lassen sich sowohl filigrane Sensorsubstrate als auch robuste, industrienahe Sensorsysteme realisieren.
Nutzen Sie die Gassensorik‑ und Beschichtungskompetenz des Fraunhofer IST, um gemeinsam mit unseren Expertinnen und Experten leistungsfähige, anwendungsspezifische Lösungen für Ihre Gasdetektions‑ und Analyseaufgaben zu entwickeln.