PD Dr. Werner Moritz

PD Dr. Werner Moritz entwickelt adaptive Sensorsysteme zur Früherkennung von Waldgefahren, insbesondere für Waldbrandprävention und Extremwetterereignisse. Sein aktueller Fokus liegt auf der Verbesserung von Wasserstoffsensoren, um deren Selektivität zu erhöhen und Störeinflüsse durch Luftfeuchtigkeit zu minimieren. Das System soll Gefahren erkennen, lokalisieren und klassifizieren — ein direkter Beitrag zu Waldschutz und Katastrophenvorsorge. Die Technologie ist relevant für Forst- und Naturschutzwirtschaft sowie für Behörden im Bereich Katastrophenschutz.

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• Einfluss der ternären Legierungsbildung auf die katalytische Aktivität von metallischen Nanoschichten und den Mechanismus von chemischen Sensorreaktionen I

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  Die katalytische Aktivität ternärer Legierungen (Pd/Pt/Ni, Pd/Pt/Ag, Pd/Pt/Au, Pd/Pt/Ru und Pd/Pt/Fe) soll an Proben mit kontinuierlichen Konzentrationsgradienten aller drei Komponenten auf einem Halbleiterchip untersucht werden. Mit einer Laserscanningmethode werden die lokalen Sensoreigenschaften von Nanoschichtstrukturen bestimmt, so dass als Ergebnis von Flächenscans alle möglichen Zusammensetzungen der ternären Legierungen in ihrer Reaktivität charakterisiert sind. Als Beispiele der katalytischen Reaktion wurden die Antwortsignale chemischer Halbleitersensoren für Wasserstoff, Fluorwasserstoff und Sauerstoff gewählt. Signifikante Einflüsse werden auf die Sensitivität, Selektivität und das dynamische Sensorverhalten erwartet. Die bekannte Verhinderung der Katalysatorvergiftung durch CO, auf Basis des Einsatzes binärer Legierungen, soll durch die ternären Legierungen optimiert werden. Neben den Halbleitermesstechniken werden EDX, IR-Spektroskopie, XPS und die Impedanzspektroskopie zur Aufklärung der Mechanismen der katalysierten Sensorreaktionen an den Legierungen herangezogen. Die experimentelle Strategie stellt einen neuen Ansatz in der kombinatorischen Chemie und dem Einsatz des High Throughput Screenings in der Grundlagenforschung dar. Die Ergebnisse des Projekts sollten über die chemische Sensorik hinaus für die heterogene Katalyse von Interesse sein.

• Halbleiterbasierte Zwei-Photonen-Mikroskopie zur Untersuchung der Stoffwechselleistung von tierischen Zellen

  Quelle ↗

  <p>Die Nutzung des Zwei-Photonen-Effekts in der Mikroskopie führte in den letzten Jahren zu wesentlichen Verbesserungen der Auflösung von Laser-Scanning-Mikroskopen. Ziel dieses Projekts ist es, den 2P-Effekt für chemisch sensitive Halbleiterbauelemente zu nutzen. Die Erzeugung von Photoströmen im Silicium soll durch die nichtlineare Anregung mittels Femtosekundenlasern realisiert werden. Mit dem aufzubauenden Laserscanningmessplatz können hochauflösende Messungen (Submikrometer-Bereich) von Grenzflächenkonzentrationen und Impedanzen dünner Schichten erfolgen. Die Kombination der nichtlinearen Anregung mit einer optimierten Einkopplung des Lasers auf Basis der SIL-Technik (solid immersion lens) lässt eine Auflösung von 200 nm erwarten.</p><p>Auf der pH-sensitiven Si3N4 -Schicht der Halbleiter/Isolatorstruktur sollen über eine Zucker-Lektinbindung bzw. über ein polymeres Substrat Krebszellen (NCI H125 und Lewis lung cells) sowie in einem weiteren Versuch Makrophagen (J-774A.1) immobilisiert werden. Bei den Krebszellen soll die Ausscheidung an pH-aktiven Metaboliten untersucht werden. Ziel ist hierbei eine Untersuchung der zellulären Antwort auf verschiedene Substratunterlagen (z.B. Apoptose) sowie eine Differenzierung von Zell-Unterpopulationen über zeitlich und räumlich unterschiedliche Stoffwechselmuster. In einer weiteren Versuchsreihe sollen Makrophagen immobilisiert werden. Hier wird die Ausscheidung von pH-aktiven Metaboliten nach Aktivierung der selbigen verfolgt. Mit einem derartigen Testsystem soll die Wirksamkeit von Immunstimulatien sowie die Abbaubarkeit von Biomaterialien durch Makrophagen getestet werden.</p>

• High resolution LAPS using amorphous silicon as the semiconductor material

  2004

  Sensors and Actuators B Chemical · DOI

• High temperature semiconductor sensor for the detection of fluorine

  1998

  Sensors and Actuators B Chemical · DOI

• Photocurrent measurements for laterally resolved interface characterization

  2000

  Fresenius Journal of Analytical Chemistry · DOI