Der Markt für hochwertige UV-Photodioden wird überwiegend von Detektoren auf Basis von Siliziumcarbid (SiC) dominiert. So kommen in den sglux-UV-Mess-Sonden ausschließlich diese Detektoren zum Einsatz.

Für bestimmte Anwendungen sind alternative Detektoren auf Basis von AlGaN oder TiO2 eine interessante Alternative. sglux arbeitet an der Erforschung des Materials TiO2 als Detektormaterial für UV-Photodioden. Seit 2001 werden die UV-Mess-Chips am Standort Berlin-Oberschöneweide in Serie produziert und laufend weiterentwickelt. Aktuelles Entwicklungsziel ist die Produktion eines auf TiO2 basierenden Detektors zur Brenner-Flammenüberwachung gemäß EN298. Bei der Flammenüberwachung kann TiO2 seine Vorteile gegenüber SiC oder AlGaN ausspielen: Das Herstellverfahren erlaubt die kostengünstige Produktion von im Vergleich zu anderen UV-Chips sehr großen aktiven Flächen. Zur Detektion der schwachen UV-Emission einer Brennerflamme werden großflächige und empfindliche Detektoren benötigt. Hier garantiert die große Fläche des TiO2 - Chips einen für die zuverlässige Flammenkontrolle ausreichend hohen Mess-Strom.

Das Bild zeigt Photodiodenchips auf einem TiO2-beschichteten 10x10cm² Wafer.

Eine große Zahl von Halbleitern sind II-VI Verbindungshalbleiter, zu denen die Metalloxide und Sulfide gehören.

Die Sol-Gel Chemie ist eine außerordentlich attraktive Methode für deren Synthese. Die Flexibilität des Herstellungsprozesses erlaubt eine Anpassung der optischen und elektronischen Halbleitereigenschaften an die Anforderungen fortschrittlicher Halbleitersensorik.

sglux entwickelte den Sol-Gel Prozess hin zur industriellen Einsetzbarkeit in der Produktion von optoelektronischen Komponenten. Das Substrat wird mit dem Dünnschicht-Halbleiter durch einfaches Eintauchen in die Lösung mit den flüssigen Precursoren beschichtet. Der Einsatz dieser kostengünstigen Technologie führt zu  einer besonders hohen Wettbewerbsfähigkeit im Markt der UV-Detektoren mit großer aktiver Fläche.

Hier kämpft das etablierte Material SiC aufgrund des hohen Material- und Anlagenaufwands mit Kostenproblemen. Diese machen sich vor allem bei Sensoren mit großen aktiven Flächen und Consumer-Anwendungen bemerkbar.

Das REM-Bild zeigt die Halbleiterschichten. Details über die Natur des Ladungstransports in unseren Halbleiterschichten haben wir 2005 veröffentlicht.

sglux TiO2 UV-Photodioden haben von Natur aus eine hohe „visible blindness“, sie sind also ausschließlich empfindlich unterhalb einer Wellenlänge von 400 nm und nicht im Bereich des sichtbaren Lichts.

Aufgrund der polykristallinen Struktur dieser Dünnschicht-Halbleiter steigt der Produktionsaufwand nur geringfügig mit ansteigender Chipgröße. Daher versuchen wir, größtmögliche photoaktive Flächen in den TO-Gehäusen unterzubringen. Dies hat den Vorteil eines großen Photostroms mit einer schwachen Abhängigkeit vom Einfallwinkung der Strahlung.

Des Weiteren bewirkt die polykristalline Struktur eine große UV-Strahlungshärte. Die Nachteile gegenüber monokristallinen Halbleitern sollen nicht unerwähnt bleiben: Die Reaktionszeit beträgt 100 µs und die Quanteneffizienz liegt bei 20%. Diese geringe Empfindlichkeit wird allerdings durch die große photoaktive Fläche der Photodioden überkompensiert.

Hier gelangen Sie zu unserem aktuell angebotenen Sortiment an TiO2-UV-Photodioden.