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2025 – Flame monitoring in industrial burners with semiconductor-based UV sensors focusing on hydrogen-flame

von

Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany
Yuyu Kimura, IR System Co., Ltd., Tokyo, Japan

This article was first published in the Japanese Journal of Industrial Heating 2025, vol. 62, no. 3, Edition May
Flame monitoring in industrial burners with semiconductor-based UV sensors focusing on hydrogen-flame

Zusammenfassung
Using semiconductor based sensors for flame detection, such as presented with this article can be regarded as a fascinating approach not just with regards on costs and safety. Additionally, looking at environmental and sustainability aspects using semiconductor sensors instead of discharge tubes is a useful tool towards durability and longevity. The possibility of working with two different sensor chips for two different kind of irradiadion (UV and IR) in one small size sensor housing opens up a multitude of new and interesting application possibilities.

2023-2025 – Entwicklung einer SiC-Avalanche-Photodiode

von

Partner: Fraunhofer IISB, Erlangen
Zeitraum: 2023 – 2025
Förderkennzeichen: FZK02P22K030

Zusammenfassung
Entwicklung einer SiC-Avalanche-Photodiode für Anwendungen in der Flammen- und Feuererkennung
Das Fraunhofer IISB und die sglux GmbH haben im Rahmen das KMU-innovativ Projekts die Arbeit an der Entwicklung eines Herstellungsprozesses für eine SiC-basierte Avalanche Photodiode (APD) aufgenommen. Eine APD verstärkt den Photostrom durch den Lawineneffekt (engl. avalanche effect) und weist dadurch im Gegensatz zur einer herkömmlichen SiC-Photodiode eine deutlich höhere Empfindlichkeit auf. Anwendungsgebiete finden sich im Bereich der Flammen- und Feuererkennung.
Ein erfolgreicher Projektabschluss würde eine interessante Alternative zu aktuell gebräuchlichen Gasentladungsröhren schaffen. Diese Röhren sind zwar in der Lage, sehr geringe UV-Strahlung zuverlässig zu detektieren weisen aber Nachteile auf, die bei halbleiterbasierende UV-Detektoren nicht festzustellen sind: Die Gasentladungsröhren sind relativ groß, zerbrechlich, erfordern eine hohe Betriebsspannung und weisen eine kurze Lebensdauer auf.
Erste Prototypen der neuartigen SiC-APD werden Mitte 2024 erhältlich sein.

2024 Digitale Sonden als UV-Radiometer – Das Smartphone wird zum Messgerät

von

Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany

Zusammenfassung

Sensor Magazin 4/2024 (c) Magazin Verlag

UV-Strahlung wird in vielen Bereichen der industriellen Fertigung, in medizintechnischen Geräten und zur Desinfektion eingesetzt. Die präzise Messung der Bestrahlungsstärke ist für eine kontrollierte und effiziente Nutzung der UV-Strahlung wichtig. Die für diese Anwendungen eingesetzten UV-Messgeräte müssen in der Lage sein die UV-Bestrahlungsstärke über 13 Größenordnungen hinweg, von wenigen pW/cm² bis zu 10 W/cm² zuverlässig, reproduzierbar und rückführbar zu messen. Hier spielen Digitale Mess-Sonden ihre Stärken aus.

Erste SiC-APDs von sglux

von

Im Rahmen des BMBF KMU Innovativ Projekts SiC4Flame – FZK02P22K030 – hat sglux gemeinsam mit dem Fraunhofer IISB Erlangen die ersten SiC Avalanche Photodioden (APDs) auf 150 mm Wafern produziert. In enger Zusammenarbeit mit dem Team vom Fraunhofer IISB hat sglux‘ Doktorand Felix Beier einen produktionstauglichen Prozess für SiC-APDs mit einer SACM-Bauelement-Struktur entwickelt. Die SiC-APDs mit Durchmessern von 100 µm, 200 µm, 300 µm und 500 µm haben eine Durchbruchspannung von etwa Vbr=162,5 V und weisen eine Verstärkung m = 100 bei 95% der Durchbruchspannung V95% auf. Der Dunkelstrom bei V95% liegt unterhalb von 0,2 nA/mm². Damit weisen SiC-APDs deutlich bessere Werte als Si-basierte APDs auf und sind zudem unempfindlich gegenüber sichtbarer Strahlung. Sprechen Sie uns gerne auf Muster für Ihre Anwendung an.

2021-2024 – Development of an innovative electronic truffle detector

von

Partner: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Zeitraum: 2012 – 2024
Förderkennzeichen: Landwirtschaftliche Rentenbank, 925486

Abstract
Truffles are regarded as delicacies all over the world. However, only few can afford. The price mainly is driven by the laborious harvesting method. Thoroughly trained sniffer dogs relatively ineffectively try to find the truffles in the ground. The present project aims to the development of an innovative electronic truffle detector and tries to offer an affordable and effective instrument for truffle harvesting. The scientific approach is to reliably detect the ultraviolet light emission of the seasoned truffle’s odor signature ((CH3)2S) while exposed to ozone. An inexpensive method of truffle harvesting would allow forest owners a more sustainable forest cultivation. Today the only means of income is the sales of wood. If additionally truffles could be easily harvested and sold, this would allow a more eco friendly cultivation of the threes, not only focussing on fast growing and well selling wood.

2024 – UV-Strahlung messen ohne Filter – Siliziumcarbid (SiC) – Photodioden machen’s möglich

von

Dr. Niklas Papathanasiou, sglux GmbH, Berlin, Germany

Sensor Magazin 2/2024 (c) Magazin Verlag

Zusammenfassung
Das Berliner Unternehmen sglux GmbH produziert seit mehr als 20 Jahren Photodioden und Sensoren zur Messung von UV-Strahlung, wie sie in vielen Bereichen der industriellen Fertigung, der Medizintechnik, der Feuerungstechnik und zur Entkeimungsüberwachung zum Einsatz kommen. Die präzise Erfassung der ultravioletten Bestrahlungsstärke ist für eine kontrollierte und effiziente Funktionsweise von hoher Bedeutung. sglux löst diese Aufgaben mit SiC-basierten Photodioden, seit 2009 aus eigener Halbleiterproduktion. Bei der Detektion von UV-Strahlung sind SiC-Photodioden aufgrund ihrer hohen Bandlücke von 3.26 eV im Vorteil, da sie gegenüber sichtbarer und nah-infraroter Strahlung blind sind. Zudem weisen SiC-Photodioden sehr niedrige Dunkelströme auf, sodass auch kleinste Strahlungsmengen nachgewiesen werden können. Im Bereich der Messung starker UV-Strahlung punktet SiC mit seiner hohen Degradationsfestigkeit.

2023 – 4H-SiC PIN Photodiode for VUV Detection Using an Enhanced Emitter Doping Design

von

M. Schraml¹, N. Papathanasiou², A. May¹, M. Rommel¹, T. Erlbacher³
¹Fraunhofer IISB, Erlangen, Germany
²sglux GmbH, Berlin, Germany
³Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany

2023 IEEE Photonics Conference (IPC) 12. – 16.11.2023
4H-SiC PIN Photodiode for VUV Detection Using an Enhanced Emitter Doping Desig

Zusammenfassung
The fabrication of a novel Vacuum UV (VUV) sensitive 4H-SiC pin photodiode is presented. Aluminum ion implantation was used to fabricate a patterned emitter structure with p – and p + regions resulting in the highest reported VUV sensitivity for a SiC pin photodiode.