Neue Materialien und Elementstrukturen zur Realisierung von integrierten Chemosensoren. Abschlussbericht. Bd. 1

The goal of this research project was the development of new materials and basic structures for the detection of gases, ions and solvent vapors. One major topic (TUB) was the development and optimization of sensitive layers based on organically modified silicates for the measurement of SO_2, CO_2 and NH_3. Capacitive chemosensors were developed for the selective measurement of the gases mentioned above and for the measurement of humidity. FEM analysis was used to analyze the behavior of the sensor. A heatable sensor element was developed for the use under practical conditions. Further a signal processing circuit based on SC-technology (SC#->#Switched Capacitor) was developed. The suitability of an artificial neural network for the restoration of the interesting gas concentrations in a real gaseous atmosphere (influence of temperature, humidity, other gas components) was investigated. Based on a theoretical analysis of different concepts SAWs and Lamb Wave Resonators were designed and realized to be used as gas sensors. (orig.)Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung von neuen Materialien und Basisstrukturen fuer die Detektion von Gasen, Ionen und Loesungsdaempfen. Ein Arbeitsschwerpunkt (TU Berlin) war dabei die Entwicklung und Optimierung sensitiver Schichten auf der Basis organisch modifizierter Silicate zur Messung von SO_2, CO_2 und NH_3. Es wurden kapazitive Chemosensoren zur selektiven Messung der o.g. Gase und Luftfeuchte entwickelt, dabei wurden FEM-Simulationen zur Analyse des Sensorverhaltens eingesetzt. Fuer den realen Einsatz wurde ein beheizbares Sensorelement entwickelt sowie eine auf der Basis der SC-Technik (SC#->#Switched Capacitor) aufgebaute Signalauswerteschaltung. Die Eignung eines kuenstlichen Neuronalen Netzes zur Wiedergewinnung der interessierenden Gaskonzentrationen in einer realen Gasatmosphaere (Temperatur-, Feuchteeinfluss, andere Gaskomponenten) wurde untersucht. Ausgehend von einer theoretischen Analyse unterschiedlicher Konzepte wurden zudem SAWs (Surface Acoustic Wave) und Lambwellenresonatoren zur Realisierung von Gassensoren entworfen und realisiert. (orig.)Available from TIB Hannover: F94B1237+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman