Das Projekt "Entwicklung eines integrierten ISFET-Fluidik-Mikrosystems zur dynamischen ionometrischen Messwerterfassung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme durchgeführt. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung eines integrierten Mikrosystems zur ionometrischen Messwerterfassung, bestehend aus fluidischen und elektronischen Komponenten, Die Aufgaben im Rahmen des Teilvorhabens des IMS Dresden gliederten dabei sich in zwei Komplexe: - in einen technolog. Komplex zur Entwicklung von ISFET mit rueckseitig angebrachter ionensensitiver Membran zur Einbindung in das Fluidik-Mikrosystem, und - in die Mitarbeit bei der Konzeption der Messstrategie fuer die systeminterne Signalverarbeitung und den Entwurf eines entsprechenden ASIC in CMOS-Technologie. Die Aufgabe des IMS2 bestand u.a. in der Entwicklung von ISFET, die den direkten Kontakt zwischen dem aktiven Sensorbereich, d.h. dem Kanalgebiet des Transistors, und der Mess- bzw. Kalibrierloesung ermoeglichen, und ohne zwischengeschaltetes Spacerchip ueber den Oeffnungen des Fluidikkoerpers angebracht werden koennen. Als Loesung wurde der Rueckseitenmembran-ISFET (RSM-ISFET) gewaehlt, bei dem das Kanalgebiet durch selektive Entfernung des Bulk-Siliziums von der Chiprueckseite her zugaenglich gemacht und mit der ionenempfindlichen Membran versehen wird. Alle sonstigen Kontakt- und Leitbahnstrukturen des Sensors sind dabei wie ueblich auf der Chipvorderseite angebracht, so dass zur Kontaktierung die konventionelle Drahtbondtechnik eingesetzt werden kann.
Das Projekt "Vorprojekt Integriertes Mikroanalysensystem (VIMAS); Konzeption und Aufbau eines mikrofluidischen Analysensystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Integrierte Systeme (LIS) durchgeführt. Konkrete Zielsetzung des wissenschaftlichen Vorprojektes Integriertes Mikroanalysensystem 'VIMAS' ist ein mit Mikrotechniken aufgebautes Fliessinjektionsanalysensystem (FIA-System) fuer den Einsatz dreier Typen von chemischen Sensoren. Als Sensoren wurden der ionensensitive Feldeffekttransistor (ISFET) sowie die amperometrische Elektrode und als optischer Detektor eine Absorptionsmesszelle gewaehlt. Mit den Sensoren ISFET und Elektrode kann ohne zusaetzliche sensitive Schichten der pH-Wert und der geloeste Sauerstoff gemessen werden, mit sensitiven Schichten wird Nitrat und Phenole gemessen werden. Diese Ionophore bzw Enzyme enthaltenden sensitiven Schichten geben Anforderungen an die Ausbau- und Verbindungstechnik vor, da sie Einschraenkungen im Temperaturbereich und bei der Wahl von Chemikalien bei der Gehaeusung verursachen. Die Absorptionsmesszelle wird fuer die optische Detektion der Gelbfaerbung eingesetzt und benoetigt keine sensitive Schicht oder Reagenz fuer die Bestimmung dieses Analyten. Um eine Anordnung zur Fliessinjektionsanalyse zu schaffen, werden zu den Mikrosensoren ein Fluidiksystem bestehend aus mehreren Membranpumpen und einem Kanalsystem - Pumpen wie Kanalsystem sind aus Silicium mittels Mikrotechniken zu fertigen -, eine Systemsteuerung, die Probenvorbereitung, die Immobilisierungsmethoden fuer die sensitiven Komponenten und die Aufbau- und Verbindungstechnik entwickelt. Die analytische Leistungsfaehigkeit hinsichtlich des Nachweises der oben genannten Analyte wird geprueft werden.