Graduiertenkolleg 1103 "Eingebettete Mikrosysteme", Teilprojekt C1: Resonante Magnetfeldsensoren

Ziel dieses Teilprojekts ist die Entwicklung von höchstempfindlichen mikrosystemtechnischen Magnetfeldsensoren. Wie die bisherigen Vorarbeiten gezeigt haben, ist die Realisierung solcher Bauteile durch die Anwendung eines neuen Sensorprinzips und durch die Kombination von mikrosystemtechnischen Siliziumkomponenten mit weichmagnetischen Magnetfeldkonzentratoren möglich. Obwohl rekordhohe Sensitivitäten erreicht wurden, war der Preis im bisher erprobten Betriebsmodus ein relativ hoher Energieverbrauch. Dieser rührte in erster Linie von einem Hilfsspulenstrom her, dank welchem ein linear vom externen Magnetfeld abhängendes Frequenzsignal extrahiert werden kann. Die Fortsetzung der Arbeiten zielt nun einerseits auf die Untersuchung alternativer, sparsamerer Betriebsmodi, ferner auf die Integration des Sensors in ein rückgekoppeltes System, das den stabilen Betrieb in der Resonanzfrequenz ermöglicht, sowie auf die weitere Miniaturisierung und Optimierung des magnetomechanischen Sensors. Das Zusammenspiel dieser verschiedenen Aspekte erfordert die Formulierung und Zusammenführung von Skalierungsmodellen der mechanischen, magnetischen, thermischen und elektrischen Aspekte, unter welchen in den Vorarbeiten dem magnetischen Aspekt die größte Aufmerksamkeit gewidmet worden ist. Weitere Arbeiten zielen auf die Verallgemeinerung der bisherigen eindimensionalen Strukturen auf zweidimensionale vektorielle Magnetfeldsensorik ab, sowohl als resonantes System als auch in der Kombination von Konzentratorstrukturen mit Halbleiter-Hallplatten. Beide Ansätze erfordern die Untersuchung neuer Konzentratorgeometrien sowie ggf. neuer Konzepte für die nunmehr zweidimensional schwingende Struktur.

Weitere Informationen: http://www.imtek.de/material
Ansprechpartner: Prof. Dr. Oliver Paul
Tel: +49 761 203 7190
Email: paul@imtek.de

Projektbeginn: 01.04.2005
Projektende: 31.03.2014

Prof. Dr. Oliver Paul
Stellvertretung: Dr. Patrick Ruther
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Materialien der Mikrosystemtechnik
Prof. Dr. Oliver Paul
Georges-Köhler-Allee 103
79110 Freiburg

Telefon: +497612037190
Fax: +497612037192
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• Philipp Simon

• DFG