Das Projekt "Teilvorhaben: Herstellung und Charakterisierung neuartiger Infrarot-Photodetektoren für die Laserspektroskopie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von nanoplus Nanosystems and Technologies GmbH durchgeführt. Im HIRT Projekt sollen erstmals innovative Infrarotdetektoren auf Basis von Resonanztunneldioden (RTD) mit Halbleitern schmaler Bandlücke in dem für die optische Sensorik wichtigen Wellenlängenbereich zwischen 1.8 Mikro m - 3.5 Mikro m erforscht und untersucht werden. Dieser spektrale Bereich ist für die hochempfindliche Gassensorik von besonderem Interesse. Beispiele im Bereich Umweltanalytik und Umweltschutz betreffen bspw. das Treibhausgas Methan oder den Luftschadstoff Formaldehyd. Aber auch eine Vielzahl weiterer Anwendungen zur effizienten Prozessteuerung und zur Reduzierung von Schadstoffen profitiert von den Ergebnissen des HIRT Vorhabens. Die optische Gassensorik basierend auf Laserspektroskopie (Tunable Laser Spectroscopy - TLS) erlaubt das Detektieren selbst niedrigster Konzentrationen in Echtzeit und stellt einen rasant wachsenden Markt da. Im Rahmen dieses Projekts wird die Erforschung eines neuartigen Infrarotdetektors verfolgt: HIRT nutzt dazu das RTD-Prinzip und überträgt dieses Prinzip erstmals auf einen für TLS Anwendungen extrem wichtigen Spektralbereich. Dazu sollen RTD Strukturen auf Basis von III-V Halbleitern mit kleiner Bandlücke (Antimonide, InAs und deren Verbindungshalbleiter) untersucht werden. Die Arbeiten umfassen insbesondere Design, Herstellung und Charakterisierung neuartiger Resonanztunnelstrukturen und zugehöriger Schichtstrukturen, Untersuchung geeigneter Wachstumsverfahren zu gitterangepasstem GaInAsSb mit schmaler Bandlücke, technologische Untersuchungen zur Kombination von optisch aktiver Absorptionsschicht und als Verstärker wirkender Resonanztunnelstruktur, Erforschung geeigneter Strukturierungs- und Passivierungsverfahren, sowie die Untersuchung der neuartigen Bauelemente in TLS Anwendungsumgebung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologisch relevanten Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von GaAs sowie verwandter Arsenide und Antimonide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumarsenid, Galliumnitrid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling. Das Hauptziel des vorliegenden TEMPO-Teilprojektes ist es, die Kenntnisse zum Stand des chemisch-physikalischen Löslichkeitsverhaltens von Galliumarsenid und anderen strategischen Halbleitermaterialien der Opto- und Elektronikindustrie über den Stand der Literatur hinaus zu erweitern. Dabei stehen unterschiedliche in den Prozessen auftretende Materialarten und umwelttypische Löslichkeitsbedingungen hinsichtlich toxikologischer Relevanz im Fokus. Die existierenden Datenlücken sollen identifiziert und so weit wie möglich im Projekt geschlossen werden. Zum Erreichen dieser Ziele gibt es einen engen Austausch mit den Projektpartnern.