Das Projekt "Teilvorhaben: Green Manufacturing und Optoflutronics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Institut für Mikro- und Nanotechnologien MacroNano durchgeführt. Optische Mikrosysteme erlauben den Aufbau extrem kompakter Systemlösungen, die Eigenschaften MEMS-basierten Komponenten haben aber großen Einfluss auf die benötigte Systemauslegung, die damit ganz erheblich von makroskopischen Lösungen abweichen kann. Kernthemen der Arbeiten sind Lösungen zu besonders effizienten Fertigungssystemen (Laser-Fokussierspiegel und Mikrotracker, beide für die Materialbearbeitung), deren Grundlagen bereits in der Pilotphase untersucht wurden. Ziel des Teilvorhabens 'Optoflutronics' ist die Demonstration der Leistungsfähigkeit hochintegrierter optischer Mikrosysteme für die Untersuchung komplexer Wechselwirkungen von Wirk- oder Giftstoffen in komplexen Zellkultursystemen. Gemeinsam mit einem industriellen Beirat werden zunächst konkrete Zielspezifikationen ermittelt, die dann auf Basis der Vorarbeiten in Demonstratoren umgesetzt werden. Die TU Ilmenau ist dabei im Wesentlichen für das Systemdesign verantwortlich (inkl. Regelung), erforscht aber auch wesentliche Hardwarekomponenten wie die Spiegelbasis, Interferometer-Bautgruppen und hochdynamische statische Mikroscanner. Im zweiten Demonstrator Optoflutronics wird ein innovativer Ansatz verfolgt, bei dem für relevante Organismen effizient verschiedene metabolische oder zelluläre Kenngrößen optisch bestimmt werden. Die erforschten Mikrosysteme bieten das Potential zur Lösung bestehender Probleme bei in-vitro Assays.
Das Projekt "Teilvorhaben: Neue System- und Technologiekonzepte zur Systemintegration von Optosensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH durchgeführt. Detektoren bzw. komplexe Opto-Sensoren sind wichtige Schlüsselkomponenten optischer Mikrosysteme, die letztlich durch ihre Eigenschaften in Verbindung mit einer effektiven Anbindung an elektronische Signalvorverarbeitungen (SVV) die Funktionalität des Gesamtsystems mitbestimmen. Das Teilvorhaben des CiS Forschungsinstitutes im Projekt OptiMi Phase 2 ist thematisch auf zwei Forschungsbereiche ausgerichtet: (a) Das Thema der Einbindung von Durchkontaktierungen ('through silicon vias' - TSV) in die Technologie von Si-Detektoren bzw. Si-Opto-Sensoren als Voraussetzung für hybride 3D Montagetechnologien Si-Detektoren/Si-Opto-Sensoren auf SVV-CMOS-ICs und (b) der Erweiterung der Funktionalität von Si-Detektoren einerseits durch die technologische Einbindung nano-optischer Strukturen und andererseits durch eine Erhöhung der Empfindlichkeit von Si-Dektoren durch Realisierung neuer Konzepte für Si-Photomultiplier. Im Rahmen des Plattformprojektes werden die Technologie der TSV für Opto-Sensoren entwickelt und SVV-CMOS-ICs realisiert. Parallel dazu wird die AVT für hybride 3D-Opto-Sensoren erarbeitet. Die technologische Einbindung von nano-optischen Strukturen erfolgt in gemeinsamer Forschung mit der FSU Jena, Institut für angewandte Physik. Die Ergebnisse des Plattformprojektes werden weitgehend parallel in die Arbeiten an den Leitprojekten einfließen. Die Forschungen zum Konzept der Si-Photomultiplier erfolgen in einem usw.
Das Projekt "Teilvorhaben: Multifunktionelle kompakte optische Mikrosysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Angewandte Physik durchgeführt. Ausgehend von den bestehenden Kompetenzen und dem kontinuierlichen Ausbau der Technologieplattformen widmet sich das Kompetenzdreieck Optische Mikrosysteme (OptiMi) in der 2. Phase verstärkt der Entwicklung bis hin zum Aufbau von Demonstratoren von mikro-opto-mechanischen Systemen hoher Funktionsintegration. Das Teilvorhaben der Friedrich-Schiller-Universität Jena beinhaltet die zentrale Koordination sämtlicher Projekte (Zentralprojekt) sowie die wissenschaftliche Leitung des Leitprojektes 'Mikrooptisches Akkommodationssystem'. Weitere essentielle Forschungsbeiträge werden innerhalb des Projektes 'Multifunktionelle Silizium-Detektoren' zum Ausbau der Technologieplattform sowie zum Leitprojekt 'Green Manufacturing - Lasermaterialbearbeitung' geleistet. Teilprojekt A: Technologische Umsetzung und Charakterisierung resonanter Wellenleitergitter und Metallgitter zum Photonenmanagement sowie Hybride und Lithografische Integration nanooptischer Strukturen auf Si-Wafer mit Funktionsnachweisen; Entwicklung von Si-kompatiblen Bondtechniken Teilprojekt B: Entwicklung von Sensorsystemen zur Akkommodationsbedarfserfassung, Optimierung von Optiken und Stellbewegungen, Entwicklung von AVT-Verfahren, Fertigung von Freiform-Elementen, Integration optischer Funktionen im Implantatgehäuse Teilprojekt C: Integration von piezoelektrischen Aktor-,Sensor- und Kühlsstrukturen in Multimaterialstrukturen, Zerstörschwellenuntersuchung der Spiegel, Systemintegration, Evaluierung Lasermaterialbearbeitung