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Scanning Electron-beam Nanofabrication for SEnsors

Projektbeschreibung

Gassensorik im Nanobereich herstellen

Die genaue Erkennung und Unterscheidung flüchtiger Gase stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar, da es bei den vorhandenen elektronischen Sensorsystemen Schwierigkeiten gibt, hohe Selektivität, Miniaturisierung und die Integration mehrerer Sensormaterialien auf einem einzigen Chip zu vereinen. Das Team des EU-finanzierten Projekts SENSE wird eine Directwrite-Nanofabrikationsplattform auf der Basis der elektronenstrahlinduzierten Abscheidung entwickeln, um die Technologie der elektronischen Nase (eNose) voranzubringen. Insgesamt wird die Projektarbeit das nanometergenaue, flächenspezifische Aufwachsen von nanoporösen, kohlenstoffreichen und graphenartigen Schichten auf Mikroelektroden-Arrays ermöglichen, um Mehrkanal-Gassensoren mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen. Es werden strahlgesteuerte Fertigung, bildgesteuerte Automatisierung und In-situ-Verarbeitung kombiniert, unterstützt durch fortgeschrittene Charakterisierung zur Gewährleistung der Reproduzierbarkeit. Dieser Ansatz wird kompakte und selektive elektronischen Nasen für flüchtige organische Verbindungen hervorbringen, mit Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Katalyse, Energie und Photonik.

Ziel

SENSE: Scanning Electron-beam Nanofabrication for SEnsors tackles a major bottleneck in electronic noses (eNoses), which rely on arrays of partially selective gas sensors. Current devices remain bulky and limited by the inability to integrate multiple distinct sensing materials on a single chip. SENSE introduces a direct-write approach for fabricating multichannel gas sensors using electron beam induced deposition (EBID). EBID enables local decomposition of adsorbed precursors with nanometre precision, allowing site-specific growth of nanoporous carbon-rich and graphene-like films, either pristine or doped, directly onto microelectrode arrays.

The project will (i) demonstrate graphitisation of organic and organometallic precursors into carbon-rich nanostructures with tailored composition, (ii) achieve precise site-specific integration of gas-sensitive materials onto commercial platforms, (iii) develop beam control and image-guided automation to ensure reproducibility, (iv) design and test multichannel sensors with diverse material compositions, and (v) establish a reproducible fabrication workflow anchored in advanced characterisation.

The methodology combines SEM-based deposition with in situ gas injection, substrate heating, and multi-technique feedback (Raman, FTIR, AFM-IR, XPS, CPEM). This platform enables programmable libraries of functionalised graphene-family materials on a single chip, eliminating masks and transfer steps.

Expected impacts include miniaturised, low-cost eNoses with improved sensitivity and selectivity across volatile organic compounds, and transferable material recipes for catalysis, energy storage, and photonics. The fellowship will strengthen the researcher’s expertise in nanofabrication, automation, and advanced microscopy, supporting their independent career in nanoscale materials engineering.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-WIDERA-2025-TALENTS-01

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Koordinator

VSB - TECHNICAL UNIVERSITY OF OSTRAVA
Netto-EU-Beitrag
€ 191 918,16
Adresse
17 LISTOPADU 2172/15
708 00 OSTRAVA PORUBA
Tschechien
Region
Česko Praha Hlavní město Praha
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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