Mikrotechnológia

Mikrotechnológiai és Félvezető Karakterizáció Osztály

Osztályvezető: Dr. Battistig Gábor
Hely: KFKI Campus, Building 29/A-B & 18/D
Kapcsolat: dragon@mfa.kfki.hu, +36-1-392-2616
Weboldal: www.mems.hu

Technológiai lehetőségek listája

A Stratégiai Kutatási Infrastruktúra hozzáférési szabályzata

Küldetés:

A Mikrotechnológiai Osztály fő feladata fizikai-, kémiai- és biokémiai érzékelő rendszerek kutatása, fejlesztése és rendszerintegrációja.

  • MEMS technológiák, különös tekintettel a beágyazott Si CMOS áramkörök fejlesztésére;
  • Különböző MEMS gáz-, kémiai-, biológiai-, termikus és mechanikus szenzorok érzékelők ill. érzékelő rendszerek fejlesztése és funkcionális tesztelése;
  • Mikrofluidikai rendszerek fejlesztése;
  • Közeli infravörös dióda alkalmazások és detektorok fejlesztése;
  • Napelem cellák és iprai technológiák fejlesztése.

Alapkutatások:

  • Érzékelő elvek;
  • Új anyagok és nanostrukúrák;
  • Új 3D megmunkálási technológiák;
  • Ion-szilárdtest kölcsönhatások MEMS fejlesztésekhez.

Projektjeinkben felhasznált anyag- és eszközminősítési eljárások:

  • Ionsugaras analízisek;
  • IR és Raman szórás;
  • Pásztázó szondás módszerek;
  • Optikai- és elektronmikroszkópia (SEM, TEM, EDX);
  • Spektroszkópiai ellipszometria;
  • Elektromos mérések.

Az MFA Mikrotechnológiai Osztálya egy 300 m2-es, komplett Si CMOS technológiai sorral és maszklaborral rendelkező tisztateret (100-as és 1000-es tisztasági osztály) üzemeltet, mely egyedülálló Magyarországon. A laborhoz egy dinamikusan fejlődő CIGS napelemtechnológiai labor is tartozik, melyben 30×30 cm2 felületű üveghordozók megmunkálásához porlasztó, gőzölő és lézeres trimmelő modulok kerültek felszerelésre.

Legfrissebb eredményeink (2014):

    A mikro-elektromechanikai érzékelők (MEMS) kutatása:
  • Az INCITE Eniac projekt (2014-2017) keretében minimálinvazív beavatkozást lehetővé tevő sebészeti robotok érzékelési tulajdonságainak fejlesztése, mikro erőmérő szenzorok kutatása és alkalmazása a testbe behatoló endoszkópos műszerek megfelelő helyein.
  • Hazai KMR projekt keretében ipari partnerekkel közösen egy új mérési eljárást dolgoztak ki talajvízben oldott szénhidrogének, elsősorban benzin és gázolaj 100 ppm alatti koncentrációjának kimutatására és folyamatos monitorozására. A mérőberendezés tesztpédányait sikeresen telepítették ipari környezetben, mérő kutakban.
  • A General Electric vezette, lezárult KMR projekt keretében energiapozitív, intelligens LED világítótesteket, napelemparkot, energiatároló akkumulátorokat, időjárásállomást és felhő alapú számítógépes vezérlést tartalmazó közvilágítási rendszer kifejlesztésében és megvalósításában vettek részt a csillebérci telephelyen.
  • Mikrofluidikai szerkezetek kutatása és bioszenzorika (BioMEMS):

  • Új, SU8 polimerben, ionsugaras direkt írással kialakított 3D mikrostruktúrák hatását vizsgálták vérben keringő tumorsejtek megkötésére, kiszűrésére (OTKA CK 83821).
  • Végeselem szimulációkkal optimalizálták a megfelelő keverőstruktúrák kialakítását mikrofluidikai csatornákban.
  • Kapilláris erőkkel működő folyadéktovábbító struktúrákat hoztak létre és optimalizáltak mikrofluidikai környezetben.
  • Polimer-mikrofluidikai csatornarendszerbe integrálható plazmakeltésre alkalmas struktúrákat fejlesztettek ki. A plazma bekapcsolásával lokálisan, tervezett módon változtatják csatornafalak hidrofil/hidrofób tulajdonságait. Igazolták, hogy a lokális plazmakeltés innovatív alkalmazása lehet a Lab-on-a-chip környezetben egy miniatűr emissziós spektrométer.
  • Mikroelektróda rendszerek idegtudományi (NeuroMEMS) alkalmazásra:

  • Optogenetikai kutatásokhoz létrehoztak egy olyan mélyagyi Si-elektróda struktúrát, amivel nem csak a lokális idegszöveti elektromos aktivitás vizsgálata, hanem a becsatolt fénnyel lokális optikai gerjesztés is megvalósítható.
  • Az agykérgi idegi funkciós vizsgálatokhoz polimer alapú flexibilis elektródarendszert dolgoztak ki, működését kooperáció keretében validálták.
  • Nano-elektromechanikai (NEMS) eszközök:

  • ZnO nanoszál alapú, nagysűrűségű 3D újlenyomat érzékelők kutatása során a PIEZOMAT FP7 projekt keretében vizsgálták a CVD eljárással kialakított hordozóréteg szerkezetének hatását a nanométeres kristálystruktúrák morfológiájára a hidrotermális ZnO növesztésben.
  • ZnO nanoszálakból mechanikailag vezérelhető vékonyréteg tranzisztor szerkezeteket hoztak létre, és analizálták fizikai és elektromos tulajdonságait.
  • Egyedi TiO2 nanoszálak kontaktálásának technológiai megoldását dolgozták ki, amivel mérhetővé tették az alacsony dimenziójú, egyetlen nanoszálas szerkezet elektromos viselkedését. Ez a lépés utat nyit a nanoszálak szenzorikai alkalmazása felé.