Angewandte forschung & entwicklung

Magnetsensorik am Fraunhofer ENAS

April 2013 bis April 2015

Übergabe April 2015

Ich habe das Fraunhofer ENAS am 30.04.2015 verlassen und infolgedessen die Leitung der Arbeitsgruppe Magnetsensorik am 23.04.2015 offiziell an meinen Wunsch-Nachfolger, Herrn Diplom-Physiker Patrick Matthes übergeben. Nach Abschluss seiner Promotion wird er vorrausichtlich am 01.06.2015 diese Tätigkeit am Fraunhofer ENAS vollumfänglich übernehmen. Bis dahin leitet Frau Dr.-Ing. Ramona Ecke die Gruppe kommissarisch.

 

Ich danke meinem Team für die hervorragende Zusammenarbeit in den vergangenen zwei Jahren und wünsche alles Gute und bestmöglichen Erfolg für die Zukunft. Ich werde euch immer als exzellente Kollegen und gute Freunde in Erinnerung behalten.

Demo-Video 2D-GMR-Sensor

Video: S. G. Murali, O. Ueberschär (2014)

Arbeitsgruppe & Struktur

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS

Technologie-Campus 3
09126 Chemnitz

 

in enger Kooperation mit dem

 

Zentrum für Mikrotechnologien (ZfM) der TU Chemnitz

Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz

 

Fraunhofer ENAS

Leitung: Prof. Dr.- Ing. habil. Dr. rer.nat. Prof. h. c. mult. Thomas Geßner

 

    Abteilung Back-end of Line

    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Stefan E. Schulz

 

         Gruppe Prozessintegration

         Leitung: Dr.-Ing. Ramona Ecke

 

             Arbeitsgruppe Magnetsensorik

             Leitung: Dr. rer. nat. Olaf Ueberschär


Forschung & Entwicklung:

überblick

Nano- und mikroelektronische Forschung & Entwicklung zur Fertigung von Magnetfeldsensoren auf Grundlage des Riesenmagnetwiderstandseffektes (GMR) sowie des Tunnelmagnetwiderstandseffektes (TMR)

Strukturen

  • Riesenmagnetowiderstand (GMR): Spinventile, GMR-Multilagen, magnetische Tunnelwiderstände (TMR)

  • planare und vertikale magnetische Anisotropie für 3D.-GMR-Sensoren

  • monolithische Integration von 2D- und 3D-Sensitivitäten in Vollbrückenkonfiguration

Technologien

  • PVD metallischer Nanoschichten für spintronische Strukturen auf Waferlevel

  • mikrotechnologische Technologien (Lithografie, Ätzen, Metallisierung, Passivierung) zur Sensorstrukturierung auf Waferlevel, insbesondere (reaktives) Ionenätzen, Elektronenstrahlätzen, Laserstrukturierung*

  • mikroskopische magnetische Strukturierung auf Waferlevel mithilfe Lasererwärmung und Abkühlen in Anwesenheit eines externen Magnetfeldes*

 * zusammen mit Partner Laserinstitut der Hochschule Mittweida (Prof. Dr.-Ing. Horst Exner)

Anwendungen

  • schneller mikroelekronischer 2D/3D-Kompasschip, beispielsweise für Mikrosystemnavigation im Erdmagnetfeld

  • Visualisierung von Magnetfeldern (“XMR-Magnetfeldkamera”)

  • mikromagnetofluidische Lab-on-a-Chip-Applikationen für biomedizinische Untersuchungen (z. B. spezifisch-mikroelektronische Gen-Antigen-Antwort, Erkennung und Sortierung von Makromolekülen und Teilchen etc.)

  • u. v. w.

Arbeitsgruppe

Mitglieder

M.Sc. Maria Almeida (wissenschaftliche Mitarbeiterin)
Portrait: Born in south of Portugal in 1986, moved later to Lisbon to pursue the studies in Physics Engineering in Instituto Superior Técnico. In 2008 joined INESC-MN, one of the leading micro and nanotechnology laboratory in Portugal, and there performed the research for the Master thesis, focusing on the fabrication of sub-µm magnetic tunnel junctions for MRAM applications. In 2013 moved to Germany and joined our group, aiming for a PhD degree in magnetoresistive sensors.

B.Sc. Sharma (Master-Student)
Portrait: Born in Rajasthan, India, 1987. Bachelor of Engineering, University of Rajasthan, India, 2009. Project Associate, Central Electronics Engineering Research Institute (CSIR-CEERI), Pilani, India, 2009. Persuing Master of Micro & Nano Systems, Technische Universität Chemnitz, Germany. Since 2014 member of our group with focus on fabrication and optimization of GMR sensors.

B.Sc. Ankit Shah (Master-Student)
Born in Gujarat, India, 1988. Bachelor of Engineering, Sardar Patel University, India, 2010. Assistant Systems Engineer, Tata Communication Services Ltd.(TCS), 2010. Pursuing Master of Micro & Nano Systems, Technische Universität Chemnitz, Germany. Since 2014 member of our group with focus on 2D GMR sensor optimization.

B.Sc. Nooshin Bandari (Master-Student)
 Portrait: Born in Teheran, Iran, in 1984. Studies of Electrical Engineering at University of Teheran. After graduation, worked in R & D sector in a company in Iran. In 2013 moved to Germany to continue studies for Master degree in Micro and Nano Systems at TU Chemnitz. Since June 2014 has been a member of a group as a student research assistant.

B.Sc. Siddhartha Goutham Murali (Praktikant)
 Portrait: Born in Chennai, India in 1991.  Bachelor of Engineering, Electronics and Communications, Anna University, India. Worked as Student Project Trainee in National MEMS Design Center till November 2011 . After Graduation, worked in TATA Consultancy Services as Assistant System Engineer till August 2012. In 2012 moved to Germany to pursue Master’s in Microelectronics and Microsystems at Hamburg University of Technology (TUHH). Currently, working as an Intern in our group since August 2014.

B.Sc. Ninad Mehta (Praktikant),
Portrait: Born in 1990 in India. Completed Bachelor of Engineering in Electrical & Electronics in 2012. Currently pursuing Master in Micro & Nano Systems at TU Chemnitz. Since July 2014 member of the group as intern.

B.Sc. Tom Götze (Master-Student),
Portrait: Born in Meerane, German Democratic Republic, 1990. Bachelor of Science in Physics, Chemnitz University of Technology, 2013. August till September 2014: DAAD-MOST scholarship for a scientific internship in the NanoMagnetism laboratory group of Prof. Dr. Minn-Tsong Lin at National Taiwan University, Taipei. Currently, student enrolled in the Master's program in Physics at Chemnitz University of Technology.
Since November 2014 he has been a member of our group and has been working on his Master's thesis.

Alumni

  • B.Sc. Rico Stöckmann

  • B.Sc. Roham Hozouri Tarigheh

Konferenz- und Messebeiträge

  • Vortrag und Messepräsentation (M. Almeida): nano tech 2015 – 14th International Nanotechnology Exhibtion & Conference, Tokyo, Japan, 01. bis 30. Januar 2015

  • Vortrag (M. Almeida): nanoFIS 2014 - Functional Integrated nano Systems, Graz, Österreich, 03. bis 05. Dezember 2014

  • Vortrag und Messepräsentation (O. Ueberschär): COMPAMED High-Tech Forum by IVAM / MEDICA in Düsseldorf, Deutschland, 11. bis 13. November 2014

  • Vortrag (O. Ueberschär): 12. Mikrotechnologietagung, Chemnitz, Deutschland, 21. bis 22. Oktober 2014

  • Vortrag (O. Ueberschär u. a.): IMEKO TC19 Symposium on Environmental Instrumentation and Measurements, Chemnitz, Deutschland, 23. bis 24. September 2014

  • Messepräsentation (O. Ueberschär u. a.): SEMICON Europa 2014 in Grenoble, Frankreich, 06. bis 09. September 2014

  • Vortrag (O. Ueberschär): European Conference on Magnetic Sensors and Actuators (EMSA 2014), Wien, Österreich, 06. bis 09. Juli 2014.

  • Vortrag (O. Ueberschär): Applied Materials Customer Technology Symposium, Dresden, Deutschland, 22. Mai 2014

  • Messepräsentation  (O. Ueberschär u. a.): SEMICON Europa 2013, Dresden, Deutschland, 08. bis 10. Oktober 2013

Qualifikation des wissenschaftlichen Nachwuchses

  • R. Stöckmann: Aufbau einer automatisierten Messanordnung zur Untersuchung magneto­resistiver Effekte. Genehmigte Projektarbeit an der Fakultät für Maschinenbau sowie der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik, Technische Universität Chemnitz, 5. August 2013.

  • R. Stöckmann: Entwicklung einer Test- und Demonstratoranordnung für mehrdimensionale Magnetfeldsensoren auf GMR-Basis. Genehmigte Bachelorarbeit an der Fakultät für Maschinenbau sowie der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik, Technische Universität Chemnitz, 10. April 2014.

  • A. Sharma: Optimisation of Phasefluid Phasefluid-Based Photoresist Stripping Chemistry. Genehmigte Projektarbeit an der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik, Technische Universität Chemnitz, 21. April 2015.

  • S. G. Murali: Optimization of 2D Spin Valve GMR Sensor based on meander arrangement. Projektarbeit am Institut für Mikrosystemtechnik, Technische Universität Hamburg-Harburg.

  • T. Götze: Entwicklung und Charakterisierung von Magnetfeldsensoren auf Spinventil-Basis für die Nutzung eines synthetischen Antiferromagneten. Masterarbeit am Institut für Physik, Technische Universität Chemnitz.