Entwurf und Realisierung hochfrequenter, miniaturisierter chemischer Quartz-Crystal-Microbalance / (QCM)-Sensoren sowie eines QCM-Sensorarrays für die Gas- und Flüssigkeitsanalytik

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Zentrale Fragestellung dieses Projektes ist, welche Vor- und Nachteile sich aus der Erhöhung der Resonanzfrequenz auf die Eigenschaften von Quarzresonatoren als chemische Sensoren ergeben. In den ersten Monaten der Projektbearbeitung wurde ein Prozess entwickelt, der die Herstellung von Quarzresonatoren mit hohen Frequenzen, ausreichender Güte und guter Trennung der Nebenresonanzen erlaubt. Im zweiten Projektjahr sollen sich die Arbeiten auf die reproduzierbare Herstellung von sensitiven Schichten und die Charakterisierung dieser als chemische Sensoren arbeitenden Einzelquarzresonatoren konzentrieren. Sie sollen zunächst in der Gas- und Flüssigkeitsanalytik eingesetzt werden. Durch die Erhöhung der Resonanzfrequenz wird insbesondere eine Steigerung der Empfindlichkeit und eine Reduzierung der Nachweisgrenze angestrebt. Im dritten Jahr sollen schließlich die gewonnenen Erkenntnisse zur Möglichkeit der Verkleinerung der Resonatoren und ihre monolithische Integration auf einem Substrat genutzt werden. So wird sich beispielsweise das erforderliche Analysevolumen verringern lassen. Neue Anwendungsfelder, z.B. in der Mikrosystemtechnik oder der Mikroreaktionstechnik werden ermöglicht, und miniaturisierte QCM-Module können preiswert hergestellt werden.