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Die Arbeitsgruppe Mikrosensorik & Mikrofluidik beschäftigt sich mit der Miniaturisierung von sensorischen und fluidischen Systemen auf Basis von Silizium, Glas oder Kunststoff und bietet die entsprechenden Technologien dazu an:
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The group Microsensors & Microfluidics concentrates on the miniaturization of sensoric and fluidic systems based on silicon, glass or polymers and offers corresponding technologies.
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The Working Group Microsensors & Microfluidics concentrates on the miniaturization of sensoric and fluidic systems based on silicon, glass or polymers and offers corresponding technologies.
www.ibmt.fraunhofer.deAnstelle der üblicherweise verwendeten Fullerene setzten die Wissenschaftler Silizium als Elektronenakzeptor ein - was sich sogar in zweifacher Hinsicht als vorteilhaft erwies :
„Zum einen konnten wir durch diese neuartigen hybriden Solarzellen die physikalischen Prozesse im Polymer so klar wie nie zuvor studieren, zum anderen kann mit Silizium ein deutlich größerer Teil des Sonnenspektrums für die Stromproduktion verwendet werden“, sagt Riedle.
Dabei zeigte sich, dass freie Ladungsträger - sogenannte Polaronen - nicht sofort, sondern erst mit einer Verzögerung von etwa 140 Femtosekunden gebildet werden:
www.uni-muenchen.deInstead of the fullerenes used in typical organic cells, the researchers used silicon as the electron acceptor, a choice that has two major advantages.
“First, with these novel hybrid solar cells, we were able to probe the photophysical processes taking place in the polymer with greater precision than ever before, and secondly through the use of silicon, a much larger segment of the solar spectrum can be harnessed for electricity,” says Riedle.
It turns out that free charge carriers – so called polarons – are not generated immediately upon photoexcitation, but with a delay of about 140 fs.
www.uni-muenchen.deNeben dem einkristallinen Silizium zählt dessen natürliches Oxid, das amorphe SiO2, zu den bekanntesten Siliziumverbindungen.
Darüber hinaus spielt das amorphe Silizium, speziell das n- und p-dotierbare a-Si:H mit variablem Wasserstoffgehalt eine wichtige Rolle als amorpher Festkörper und in der Dünnschicht-Applikation.
Daneben verfügt das SiOx(:H) mit 0 < x ≤ 2 über ein bislang noch nicht ausgeschöpftes Potential als Passivierungsschicht, möglicher Dünnschichtemitter und als Vorstufe von Si-Nanodot-Absorbern.
www.cmat.uni-halle.deBesides the monocrystalline silicon, its natural oxide, the amorphous SiO2, ranks among the best known silicon compounds.
In addition the amorphous silicon, especially the n- and p-dopable a-Si:H with variable hydrogen concentration, plays an important role as amorphous solid and also in thin layer applications.
Furthermore, the SiOx(:H) with 0 < x ≤ 2 possesses a potential so far not exhaustet as passivation layer, as possible thin layer emitter or as pre-stage of silicon nano dot absobers.
www.cmat.uni-halle.deDie zentralen technologischen Arbeitspakete sind hierbei ( i ) die Herstellung eines photovoltaischen Absorbermaterials aus in eine SiO2-Matrix eingebetteten Si-Nanostrukturen und ( ii ) die Herstellung von selektiven p-typ und n-typ Kontaktmaterialien aus einer Mischung von Si-Nanokristallen und einer SiO2-Matrix.
Diese Kontaktmaterialien sollen sowohl für kristalline Wafer-Solarzellen als auch für Dünnfilmsolarzellen aus amorphem und/oder mikrokristllinem Silizium verwendet werden.
(a)-(c) Verschiedene Optionen zur Herstellung von Si/SiO2-Metamaterialien als photovoltaische Absorber. (d) Solarzelle mit selektiven Kontakten aus nanokristallinem Silizium eingebettet in ein SiO2-Matrix.
www.cmat.uni-halle.deThe central technologic work packages are in this connection ( i ) the fabrication of a photovoltaic absorber material out of silicon nano structures embedded in a SiO2 matrix and ( ii ) the fabrication of selective p-type and n-type contact materials consisting of a mixture of silicon nanocrystalls and a SiO2 matrix.
These contact materials shall be applied to crystalline wafer solar cells as well as to thin layer solar cells consiting of amorphous and/or microcrystalline silicon.
(a)-(c) Different options for the fabrication of Si/SiO2-metamaterials as photovoltaic absorber. (d) Solar cell with selective contacts made of nanocrystalline silicon embedded in a SiO2-matrix.
www.cmat.uni-halle.deDie neuen Dünnschichttechnologien aus amorphem und mikrokristallinem Silizium werden wegen ihres Kostenvorteils einen zunehmenden Anteil des Marktvolumens übernehmen.
Somit liefert das Element Silizium und die damit kombinierbaren Materialien die absolut dominierende Materialbasis der derzeitigen und auch der künftigen Photovoltaikindustrie.
Der Laborrekord (Wirkungsgrad) für amorphe/bzw. mikrokristalline Si-Dünnschichtsolarzellen steht derzeit bei ca. 14 %, wobei hier schon Tandem- und Triple-Konzepte zum Tragen kommen.
www.cmat.uni-halle.deThe new thin layer technologies made of amorphous and microcrystalline silicon will take over an increasing fraction of the maket volume because of their price advantage.
Hence the element silicon and the materials combinable with it provide the dominating material basis of the photovoltaic industry, today as well as in the future.
The laboratory record (efficiency) for amorphous or microcrystalline silicon thin layer solar cells, respectively, currently amounts to around 14%, whereby already tandem and triple concepts were applied.
www.cmat.uni-halle.deSomit entsteht ein multi-funktionelles System im Package, das als Eingang nur die zu übertragenden Daten, Versorgungsspannung und zusätzliche Steuersignale benötigt.
Neben der Realisierung der Schaltungen und Antennen auf Silizium in einem Chip-Gehäuse ist die größte Herausforderung des Projekts, Konzepte zur Überwindung des limitierten Link-Budgets zu finden.
Daher wird die Machbarkeit verschiedener Mehrantennen-Konzepte (dual-polarisierten–linear und polar polarisierte Antennen, Leistungsaddition in der Luft usw.) in den verfügbaren Technologien untersucht.
www.ihct.uni-wuppertal.deThus, a multi-purpose system-in-package results whose inputs are only the baseband data, DC signals, and additional control signals.
The major challenge of this project besides realizing circuits and antennas on silicon in a package at these frequencies is to find concepts to overcome the very limited link budget.
Therefore the feasibility of different multi-antenna concepts (dual-polarized antennas linear and circular, power combining in air etc.) in the available technologies will be investigated.
www.ihct.uni-wuppertal.deMikrofluidik zur Zellmanipulation
Mikrofluidische Kanalsysteme mit integrierten Elektroden können entweder aus Kunststoffen oder klassischen MEMS-Materialien wie Silizium oder Glas hergestellt werden.
Dabei können sowohl biokompatible Fotolackfolien als auch SU-8 Fotolacke zur Herstellung von Prototypen ebenso wie zur Herstellung kleiner Stückzahlen verwendet werden.
www.ibmt.fraunhofer.deMicrofluidics for Cell Handling
Microfluidic channel systems combined with electrodes can either be made of polymeric materials or using classical MEMS materials like silicon and glass.
Biocompatible dry film resists as well as SU-8 photoresist can be applied for prototyping and for small batches.
www.ibmt.fraunhofer.deDamit sind die Universität Stuttgart und IMS CHIPS nun weltweit führend bei der Integration optischer Komponenten auf Siliziumsubstraten.
Diese Forschungsarbeiten sollen nun in Zusammenarbeit mit der Industrie fortgeführt werden, um komplexe Sender und Empfänger auf Silizium zu realisieren, die zu geringen Kosten Datenübertragungen für Datenraten jenseits von 1 Terabit / s ermöglichen.
www.uni-stuttgart.deThe University of Stuttgart and IMS CHIPS achieved here as well promising results, which makes them leading in the integration of optical components in silicon.
The researches will be concretized in commercial products with the support of industrial partners to achieve cost effective integrated senders and receivers in silicon that enable data rates beyond 1 Terabit / s.
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