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Projekt
Organische Dünnschicht-Transistoren mit Grenzfrequenzen oberhalb von 1 MHz für flexible biomedizinische Systeme
Fachliche Zuordnung
Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Förderung
Förderung von 2015 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272380424
Ziel des Projekts ist die Fortführung der in Phase 1 des DFG-Schwerpunktprogramms FFlexCom begonnenen Arbeiten. Auch in Phase 2 zielt das Projekt auf die Analyse, Verbesserung und Stabilisierung organischer Dünnschicht-Transistoren (OTFT) für Low-Voltage-Anwendungen ab, sowie auf den Entwurf und die Herstellung grundlegender Funktionsblöcke für autarke Schaltkreise. Die Arbeiten beinhalten weiterhin die Entwicklung von Multi-Band-Audio-Frequenzweichen, Verstärkern, Filtern und Spannungsreglern mit drahtloser Energieversorgung für die Vision eines OTFT-basierten Cochlea-Implantats.Phase 1 des Projekts konzentrierte sich auf die Entwicklung von Komponenten zur Signalübertragung von einer externen Quelle in ein biologisches System. In Phase 2 soll der Schwerpunkt auf der umgekehrten Übertragungsrichtung liegen; biologische Signale sollen zu einer externen Einheit gesendet werden. Mögliche Anwendungsszenarien sind beispielweise Schweißsensoren, Lymph-Sensoren, Einweg-Elektrokardiogramm (EKG) Systeme. Alle diese Systeme erfordern ähnliche Schaltungsblöcke, jedoch mit unterschiedlichen Sensorkonzepten. Aus Kombination der Arbeiten aus den Phasen 1 und 2 ergibt sich damit die Grundlage für ein bidirektionales biomedizinisches Interface zur Realisierung rückgekoppelter Systeme, welche in einer Low-Cost-Technologie auf Basis organischer Halbleiter hergestellt werden können.Das Projekt zielt nicht nur auf die Realisierung eines einzelnen Funktionsmusters ab, sondern auf die Herstellung einer Kleinserie von Schaltkreisen mit definierter Ausbeute und verlässlichen Spezifikation. Neben zuverlässigen Bauelementen sind hierfür im Entwurfsprozess auch Transistormodelle mit hoher Genauigkeit notwendig. Schwerpunkte im Projekt sind daher die Verbesserung der OTFT-Technologie, die Entwicklung strukturnaher und frequenzabhängiger Transistormodelle, sowie die Abbildung von Entwurfsregeln bzw. die Implementierung von Kompaktmodellen in Standard-Entwurfstools für das Schaltungsdesign. Hiermit soll die Grundlage für den Entwurf zuverlässiger Systeme für biomedizinische Sensorsysteme auf Basis organischer TFTs geschaffen werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
