SiliziumSensoren

Siliziumsensoren sind Sensoren, deren Funktionsprinzip oder wesentliche Bauelemente auf Silizium basieren. Durch standardisierte Halbleiterprozesse wie CMOS- oder bipolarer Technologie werden sie in großen Stückzahlen hergestellt und in Mikro- oder Nanoabmessungen integriert. Das Spektrum reicht von optischen Sensoren über MEMS bis hin zu Temperatursensoren, Drucksensoren und Bildsensoren.

Zu den wichtigsten Typen gehören Silizium-Photodioden und Silizium-basierten Bildsensoren (CMOS- und CCD-Sensoren), Silizium-MEMS-Sensoren (Beschleunigung, Gyroskop, Druck), und Silizium-Thermo- bzw. -Wärmesensoren. Auch Silizium-Sensorarrays, wie sie in Kamerachips vorkommen, fallen in diesen Bereich.

Die Herstellung erfolgt typischerweise in Reinräumen, durch Fotolithografie, Dotierung, Diffusion und Metallisierung, gefolgt von Verpackung und Integration mit Mikroelektronik. Die Technologie profitiert von der Massenproduktionsreife des Siliziumprozesses, was Zuverlässigkeit, geringe Stückkosten und hohe Reproduzierbarkeit ermöglicht.

Vorteile sind kompakte Bauformen, Integration mit Signalverarbeitung, niedrige Kosten bei hoher Stückzahl, gute Stabilität und lange Lebensdauer. Nachteile umfassen temperatur- und altersbedingte Drift, Abhängigkeit von Licht- oder Wellenlängenbereichen, und in strahlungsintensiven Anwendungen begrenzte Härte je nach Bauteil.

Anwendungen finden sich in Konsumelektronik, Mobilgeräten, Automotive (z. B. Assistenzsysteme, Airbags, Reifendrucksensoren), Industrieautomation, Medizinprodukten und Umweltmonitoring.

Die Weiterentwicklung zielt auf höhere Empfindlichkeit, geringeren Rauschpegel, bessere Strahlungsfestigkeit sowie auf engere Integration in System-on-Chip-Lösungen durch fortgeschrittene CMOS-Technologien.