Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 18: Photonic crystals I

HL 18.4: Vortrag

Dienstag, 27. März 2007, 11:30–11:45, H13

Wasserstoffsensor auf Basis metallischer photonischer Kristalle — •Regina Orzekowsky, Andreas Seidel und Harald Gießen — 4. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Germany

Aus Sicherheitsgründen sind günstige Wasserstoffsensoren Voraussetzung für die marktreife Umsetzung von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen oder elektronischen Geräten. Bisher sind Wasserstoffsensoren sehr teuer und benötigen elektrische Leitungen in einer potentiell explosionsgefährdeten Umgebung. Wir stellen einen optischen Wasserstoffsensor auf Basis eines metallischen oder dielektrischen photonischen Kristalls vor. Wir verwenden dabei eine Wolfram-Trioxid-Wellenleiterschicht unter einem Gitter aus metallischen oder dielektischen Nanodrähten. Die Nanostrukturen werden mit Interferenzlithographie oder Elektronenstrahllithographie hergestellt. Die optischen Eigenschaften der Wellenleiterschicht und somit die Polaritonresonanzen des metallischen photonischen Kristalls werden durch den gasochromen Effekt verändert. Das Detektionsprinzip wird erklärt und die Funktionsweise des Wasserstoffsensors experimentell nachgewiesen. Da unser Detektionsprinzip auf einem optischen Effekt beruht, kann das sensitive Element von der Elektronik isoliert und dadurch sicherer werden. Wir erwarten, daß dieser Sensor sowohl billiger in der Herstellung als herkömmliche Wasserstoffsensoren sein wird, als auch gleichzeitig robust, klein und wiederverwendbar.