Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSDas Fraunhofer IKTS stellt gedruckte MR-Sensoren auf flexiblen und starren Trägermaterialien her. Die Drucktechnik bietet im Vergleich zu PVD und Lithografie Vorteile wie bessere Skalierbarkeit, leichtere Integration und geringere Kosten. Dies ermöglicht flexible und großflächige Sensorarrays. MR-Sensoren auf Keramik können zudem bei Temperaturen über 200 °C eingesetzt werden.
Hauptmerkmale
- Fertigung über Druckverfahren (Siebdruck, Dispenser, Tintenstrahl) in Kombination mit einer Nachbearbeitung mittels Diodenlaser-Array
- Verarbeitung an Luft: keine Vakuumtechnologie, PVD und Lithografie erforderlich
- Mögliche Substrate: Kapton (PI), PET, Papier, Keramik und flexible Polymere
- Geringe Gesamtdicke der Sensoren (einschließlich Substrat, Sensorschicht, Kontaktierung und Verkapselung): < 200 µm (nachgewiesen), < 100 µm (in Entwicklung) als Schlüssel für Anwendungen in Wearables und Luftspaltsensoren
- Große Fläche, einfache Umsetzung von Sensorarrays
- Mechanische Flexibilität
Spezifikationen von Sensoren
Normaler oder großer magnetoresistiver Effekt (Sensoren auf Bismutbasis)
- Unkritisches, kostengünstiges und ungiftiges Material
- Hohe Sensitivität in großen Feldern (0,1–7 T), keine Sättigung: 8 % (0,5 T, RT), 146 % (5 T, RT), > 4000 % (7 T, 5 K)
- Auflösung: 14 µT (0,1 T), 2,8 µT (> 1 T)
- Linearität über 300 mT, > 2000 Biegezyklen
- Mögliche Anwendungen: direkte Messung des Magnetfeldes in Maschinen, kontaktlose Schalter
