Forschungsbereich

Magnetische & Optische Systeme

Sensorentwicklung

Schichten
Für sensorische Anwendungen und optische Bauelemente entwickeln wir kundenindividuell einkristalline Granatschichten. Diese basierend auf Bismut-substituiertem Seltenerd-Eisengranat der Stöchiometrie (Bi,SE)3(Fe,Ga)5O12. Die Granatschichten werden mittels der Flüssigphasenepitaxie auf 1 Zoll (FuE-Level) und 3 Zoll (Fertigungslevel) großen Gadolinium-Gallium-Substraten (Gd3Ga5O12) abgeschieden. Durch Einkristallinität und geringe Kristalldefektedichte können hochwertige Schichten für optische Anwendungen sicher gewährleistet werden.

 

Eigenschaften
Die von uns bereits entwickelten magnetooptischen Sensortypen (A bis D) weisen allgemein folgende Eigenschaften auf:

Spezifische Faraday-Drehung: 1 bis 1,5 °/µm
Einsatztemperaturbereich: 23 ± 8 °C für alle Typen, Typ C auch kryogen
Magnetischer Dynamikbereich:     0,05 bis 140 kA/m             
Sensorchipgrößen: 8 x 8 mm, 20 x 15 mm (typ.)
Ortsauflösung: 1 bis 30 µm (systembedingt)    
Sensorgesamtdicke: 0,5 mm
Transmissionsbereich (VIS): λ > 530 nm

Unterschiede gibt es in der magnetischen Anisotropie. Die Sensortypen A und D (Bias) haben eine out-of-plane Anisotropie. Im Gegensatz dazu weisen die Typen B und C eine vorwiegende in-plane Anisotropie auf.

 

Sensoraufbau

In Abhängigkeit des Einsatzgebiets werden auf den magnetooptischen Schichten Spiegel mit angepassten Eigenschaften aufgebracht und optional mit einer Kratzschutzschicht versehen. Das Sensordesign ist entscheidend, um einen hohen Faraday-Effekt und eine bestmöglich räumliche Auflösung zu erreichen.

 

Spezialentwicklungen

Aufgrund der kompletten In-House-Fertigung von magnetooptischen Schichten können wir den Kundenwünschen entsprechend spezielle Granatschichten entwickeln. Folgende Eigenschaften können beispielsweise realisiert werden:

Schichtdicken: 0,5 bis 10 µm (typ.)
Faraday-Drehungen: 0,5 bis 15° (polar)
Anisotropien: Out-of-plane (niedrig und hoch uniaxial), in-plane
Chipgrößen: größer als 3 x 3 mm bis maximal 60 x 45 mm

Bezugnehmend auf ihre Anfrage stellen wir gern weitere Informationen zur Verfügung und unterbreiten Ihnen gern ein FuE-Angebot hinsichtlich einer Spezialentwicklung.

Dr. Carsten Dubs

Abteilungsleiter          Kristalline Materialien

E-mail
Telefon: +49 3641 282564