Untersuchungen der Eigenschaften von integrierten Bildsensorarrays in CMOSTechnologie auf einkristallinen gedünnten flexiblen Siliziumchips

• Antragsteller: Professor Dr. Anton Grabmaier; Professor Dr. Wilfried Mokwa
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 149710363

Charge Coupled Devices oder CMOS-Bildsensoren werden heute mit einer hohen Auflösung in Kameras, Videokameras oder Handys eingesetzt. Auf Grund der Waferdicke sind die Bildsensorchips starr, deshalb bleibt ihr Einsatz zurzeit auf die herkömmliche Bildaufnahme beschränkt. Wird Silizium auf Dicken < 30 μm gedünnt, wird es flexibel. Flexible CMOS-Bildsensoren würden das Anwendungsspektrum wesentlich vergrößern. Sie könnten beispielsweise auf einen runden Stab aufgebracht optische Information aus dem 360°-Umfeld des Stabes aufnehmen. Ziel des Antrages ist es, die optischen und elektrischen Eigenschaften von integrierten Bildsensorarrays in CMOS-Technologie auf einkristallinen gedünnten flexiblen Siliziumchips zu untersuchen. Dabei soll einmal der Einfluss von mechanischem Stress auf die optischen Eigenschaften (spektrale Lichtempfindlichkeit, Quantenwirkungsgrad, Dunkelströme) einzelner Photosensoren und Photosensorarrays systematisch auf (100)-Wafern in Abhängigkeit von der Orientierung zum Substrat untersucht werden. Weiterhin werden die elektrischen Eigenschaften (Schwellenspannung, Ladungsträgerbeweglichkeit, Leckströme) passiver und aktiver Bauelemente sowie integrierter Schaltungen in Bezug auf mechanischen Stress charakterisiert. Ziel der Untersuchungen ist die Bauelemente- und Schaltungssimulation dieser Abhängigkeiten, die Erstellung von Schaltungskonzepten und von Designregeln, die den Einfluss von mechanischem Stress berücksichtigen und ihn nach Möglichkeit zu minimieren bzw. zu kompensieren gestatten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Bedrich Hosticka, Ph.D.