Infrarotes Licht ist Träger zahlreicher Informationen. Die thermische Emission von Oberflächen dient der kontaktfreien Temperaturmessung. Durch eine materialspezifische spektrale Lichtabsorption wird die Zusammensetzung und Konzentration verschiedener Substanzen und Gemische bestimmt.
Das CiS Forschungsinstitut hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von IR-Strahlern und Thermopilesensoren fokussiert, deren aktive Zone innerhalb einer sehr dünnen Membran aufgespannt wird. Der Siliziumträger wird gegen Ende der Herstellungsprozesse in diesen Gebieten vollständig entfernt. Ein schmaler Rahmen bleibt für die Handhabung und Montage übrig. Diese Struktur bietet den Vorteil, dass die aktiven Gebiete eine sehr geringe thermische Masse haben und gegenüber dem restlichen System gut thermisch isoliert sind. So erzeugte Baugruppen sind mit Kantenlängen von 1 - 3 mm sehr klein und weisen schnelle Reaktionszeiten auf. Diese MEMS IR-Strahler basieren auf der breitbandigen thermischen Emission eines typischen 600 - 800°C heißen ohmschen Heizelements. Spektrales Verhalten und Dynamik werden zudem anwendungsspezifisch durch den Schichtaufbau und die Geometrie kontrolliert. Bei der nicht-dispersiven IR (NDIR)-Sensorik durchstrahlt dieses Licht das zu untersuchende Volumen. Auf der Gegenseite wird ein oft in mehrere Spektral-Kanäle unterteilter IR-Sensor platziert zur Konzentrationsbestimmung der gesuchten Stoffe . Häufig kommen dazu Thermopiles mit optischen Filtern zum Einsatz, wobei der Temperaturunterschied zwischen beleuchteter Membran und dem kälteren Sensorrahmen zu messbaren Thermospannungen führt. Angewandt wird diese Technik oft bei Gassensoren.
Die vielseitige Technologieplattform ermöglicht individuelle Entwicklungen von Gassensoren und Temperaturmessgeräten für Industriepartner. Flankiert werden die Technologien der Silizium-Mikrosensorik durch innovative Lösungen für deren Montage und Hausung für kompakte, miniaturisierte und spezialisierte Baugruppen.
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