„Ich bin seit 2017 am IMMS, seit 2020 als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Themenbereich Mikroelektronik. Angefangen habe ich mit einem Fachpraktikum und meiner Bachelorarbeit, die sich um die Modellierung von Fluoreszenz-basierten optischen Messsystemen drehten. In meinem Studium der Elektrotechnik & Informationstechnik an der TU Ilmenau habe ich mich in der Vertiefungsrichtung Schaltungstechnik spezialisiert. In meiner Zeit am IMMS lernte ich neue Herausforderungen kennen, die über die Studieninhalte hinausgingen. So erforderte es das Thema meiner Bachelorarbeit, die wissenschaftlichen Felder Opto-Physik, Chemie und Elektrotechnik zu verbinden.

Schön finde ich, dass viele Themen für studentische Arbeiten sich in laufende Projekte eingliedern und ihre Ergebnisse dort einfließen. Gleichzeitig wird ausreichend Zeit und Unterstützung für das Verfassen der wissenschaftlichen Arbeit geboten. Dies und nicht zuletzt das nette kollegiale Umfeld bewogen mich, auch meine Masterarbeit am IMMS durchzuführen.

Sie beinhaltete die Entwicklung von ionensensitiven Feldeffekttransistoren (kurz ISFETs), die u.a. in der Lage sind, den pH-Wert von Flüssigkeiten zu bestimmen. Die ISFETs sollten in einem Standard-CMOS-Prozess umgesetzt werden, um die kostengünstige Fertigung ohne aufwendige Zusatzprozesse sowie die Integration in Sensor-Systeme zu ermöglichen. Dabei können vielfältige Probleme auftreten, die den Einsatz im Vergleich zu herkömmlichen pH-Glaselektroden erschweren. Im Vorfeld führten wir in unserer internen Forschungsgruppe zu integrierten Systemlösungen für Life-Sciences-Anwendungen daher eine breite Recherche durch, um die Probleme zu identifizieren, zu bewerten und Lösungsansätze zu finden. In der Masterarbeit beschäftigte ich mich dann mit den unterschiedlichen Schritten des Halbleiter-Entwurfsprozesses, angefangen bei der Anforderungsdefinition über Schaltungsdesign bis hin zum Layout, das bei ISFETs besondere Aufmerksamkeit verlangt. Dabei entstand eine Teststruktur mit verschiedenen Transistorelementen und Oberflächen, aus denen die besten ausgesucht werden sollten.

Das Thema der ISFET-Sensoren begleitet mich auch nach meinem Studium bis heute noch. Zusammen mit einem Team aus den Themengebieten Mikroelektronik und Messtechnik gelang uns die erfolgreiche Inbetriebnahme der Teststruktur. Bei ihrer Charakterisierung treten immer wieder interessante Erkenntnisse zu Tage, aber auch neue Fragen und Hürden, die zu meistern sind. Basierend auf den ersten Ergebnissen der Teststruktur entstand im Projekt SenpH außerdem ein Sensor-Chip mit digitaler Schnittstelle. Daneben untersuche ich innerhalb des Projekts VE-ARiS den Einsatz von Machine-Learning-Ansätzen, um die Produktpiraterie von Schaltkreisen zu erschweren.

Das Arbeitsklima am IMMS empfinde ich dabei als sehr angenehm. Die Arbeit in den Forschungsprojekten bietet die Möglichkeit, eigene Ideen einzubringen und zu verfolgen. Gut gefällt mir der institutsweite Wissensaustausch über Abteilungen hinweg, der sowohl in den regelmäßigen Institutskolloquien, aber auch durch Gespräche in der Mittagspause zustande kommt. Ich freue mich darauf, auch weiterhin spannenden Themen am IMMS zu begegnen.“