Profil

Die Professur Mikro- und Nanosysteme beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von siliziumbasierten MEMS-Bauelementen und darauf aufbauender Systeme. Von besonderem Interesse sind elektrostatische Aktoren, die mit sehr geringen Elektrodenabständen im Bereich von typischerweise 300 nm arbeiten. Die Simulation solcher Aktoren dient dem grundlegenden Verständnis der elektromechanischen Funktionsweise und der Optimierung der Elektrodengeometrie zur Erzielung einer maximalen Kraftwirkung bzw. eines maximalen Stellwegs. 

Für die Herstellung der Aktoren werden mikromechanische Prozesse eingesetzt, welche es erlauben in typischerweise 10 - 75 µm dicken Siliziumschichten vielfältige Aktorgeometrien und Elektrodenabstände im Bereich weniger 100 nm zu erzeugen.

Bei der Charakterisierung der Aktoren liegt der Fokus auf der Bestimmung der elektromechanischen Kennlinie, der Untersuchung mesoskopischer Effekte sowie Aspekten der Zuverlässigkeit.

Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Integration elektrostatischer Aktoren zur Darstellung neuartiger MEMS-Bauelemente, wie z. B. Mikrolautsprecher, Mikroventile oder Mikromanipulatoren. Das folgende Bild illustriert das Prinzip eines Mikrolautsprechers basierend auf elektrostatischen, lateral verformbaren Mikrobalken.

Die inhaltlichen Arbeiten werden in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS durchgeführt. Dort stehen insbesondere hochmoderne Prozesse zur Herstellung von mikro- und nanoskalierten Aktoren und Sensoren zur Verfügung. Am Cottbuser Institutsteil Integrated Silicon Systems des Fraunhofer IPMS stehen umfangreiche Möglichkeiten für die Systemintegration zur Verfügung.