Poröses
Silizium
Poröses Silizium ist ein hochpräzise strukturierbares Material mit definierten, regelmäßig angeordneten Poren. Die Siliziummaterialien von SmartMembranes zeichnen sich durch kontrollierbare Porengeometrien, reproduzierbare Strukturen und hohe strukturelle Homogenität aus.
Die Porenstruktur kann gezielt vorgegeben und an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Je nach Ausführung steht poröses Silizium als freistehende Membran oder als einseitig geschlossenes Template zur Verfügung und eignet sich sowohl für Filtrations- als auch für analytische und strukturierende Anwendungen.
Dank seiner mechanischen Stabilität, chemischen Reinheit und guten analytischen Eigenschaften wird poröses Silizium als funktionales Substrat in Filtration, Analytik und Mikro- bzw. Nanostrukturierung eingesetzt. Darüber hinaus bietet es eine vielseitige Materialplattform für die Entwicklung neuer Anwendungen und Technologien.
MakroPor
MakroPor ist eine Produktlinie aus porösem Silizium mit hochpräzise definierten Makroporen und einer sehr engen Porendurchmesserverteilung. Die Abweichung des Porendurchmessers liegt bei unter 5 % und bleibt über die gesamte Porenlänge hinweg konstant, was eine hohe Reproduzierbarkeit in Filtration und Strukturierung gewährleistet.
Das Material basiert auf n-dotiertem einkristallinem Silizium, das eine hohe strukturelle Homogenität, definierte elektrische Eigenschaften und ausgezeichnete Prozessstabilität bietet.
Die Porenanordnung wird durch eine gezielte Vorstrukturierung festgelegt und ist über die gesamte aktive Fläche gleichmäßig ausgeführt. Je nach Ausführung sind die Poren exakt trigonal oder quadratisch angeordnet, wodurch streng geordnete und reproduzierbare Strukturen entstehen. Neben periodischen Anordnungen lassen sich auch kundenspezifische Geometrien realisieren.
MakroPor ist sowohl als freistehende Membran mit durchgehenden Poren als auch als einseitig geschlossenes Template verfügbar. Durch optionale anisotrope Nachbearbeitung können runde Poren gezielt zu quadratischen Querschnitten erweitert werden, was zusätzliche Freiheitsgrade bei der Strukturierung ermöglicht.
Dank der kontrollierbaren Porengeometrie, hohen Porosität und mechanischen Stabilität eignet sich MakroPor besonders für Anwendungen in Filtration, Analytik, Mikrostrukturierung sowie als Template für makrostrukturierte Systeme.
Standardprodukte
| Porenabstand | Porendurchmesser | Porenlänge | Anordnung der Poren |
|---|---|---|---|
| 1,5 µm | 1 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 4,2 µm | 2,5 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 12 µm | 5 µm | 350, 500 µm | Quadratisch |
| 20 µm | 8 µm | 500 µm | Quadratisch |
Materialeigenschaften
Porendurchmesser anpassbar ab 1 µm bis 17 µm(größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung < 5%
Durchflussmembranen mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen von wenigen µm bis 500 µm
Porosität einstellbar ab 20%
thermisch stabil bis 1200ºC
(abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
Porendurchmesser
anpassbar ab 1 µm bis 18 µm
Porenabstand und Anordnung der Poren (fix)
1.5 µm / 4.2 µm trigonal
12 µm / 20 µm quadratisch
Standardabweichung
< 5%
Durchflussmembranen
mit symmetrischen Poren
Poröses Templat
mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen
wenige µm (Templat) bis 500 µm
Porosität
einstellbar ab 20%
thermisch stabil
bis 1200ºC (abhängig von der Umgebung)
Chemische Stabilität
chemisch inert in den meisten Lösungsmitteln und Säuren; nicht beständig gegenüber starken Basen
funktionalisierbare Oberfläche
Download MakroPor
LasePor
LasePor ist eine Produktlinie aus laserstrukturiertem Silizium, die speziell für Anwendungen mit großen, definierten Poren und hohem Durchfluss entwickelt wurde. Als Ausgangsmaterial verwendet SmartMembranes hochglanzpolierte Czochralski-Siliziumwafer, die eine hohe Materialreinheit sowie eine ausgezeichnete Oberflächenqualität gewährleisten.
Die Poren werden mittels präziser Laser-Mikrobearbeitung erzeugt, wodurch Porendurchmesser, Geometrie, Anordnung und Porenabstände gezielt definiert werden können. Die Poren sind dabei grundsätzlich konisch ausgeführt, sodass sich unterschiedliche Porendurchmesser auf der Lasereintritts- und Laseraustrittsseite ergeben. Dadurch entstehen zwei funktional unterschiedliche Membranseiten, die ein definiertes Strömungsverhalten und eine kontrollierte Filtration ermöglichen.
Je nach Auslegung können die Poren in quadratischer oder trigonaler Anordnung realisiert werden. Die laserbasierte Strukturierung erlaubt eine hohe strukturelle Homogenität über die gesamte aktive Filterfläche hinweg.
Bei der Prozessierung wird besonderer Wert auf Sauberkeit, Reproduzierbarkeit und geringe Oberflächenrauigkeit gelegt. Dadurch eignen sich LasePor-Filter hervorragend als Filtrations- und Analysesubstrate, insbesondere für optische, spektroskopische und mikroskopische Verfahren wie FTIR- und Raman-Analytik.
Dank ihrer mechanischen Stabilität, der IR-Transparenz des Siliziums sowie der flexiblen geometrischen Auslegung sind LasePor-Filter ideal für Anwendungen in Filtration, Mikroplastik-Analytik und analytischer Probenvorbereitung, bei denen große Poren, definierte Strukturen und hohe Durchflussraten erforderlich sind.
Standardprodukte
| Porenabstand | Porendurchmesser | Porenlänge | Anordnung der Poren |
|---|---|---|---|
| 1,5 µm | 1 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 4,2 µm | 2,5 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 12 µm | 5 µm | 350, 500 µm | Quadratisch |
| 20 µm | 8 µm | 500 µm | Quadratisch |
Materialeigenschaften
Porendurchmesser anpassbar ab 1 µm bis 17 µm(größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung < 5%
Durchflussmembranen mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen von wenigen µm bis 500 µm
Porosität einstellbar ab 20%
thermisch stabil bis 1200ºC
(abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
Basismaterial
Hochreine, doppelseitig polierte Czochralski-Siliziumwafer (CZ)
Waferdicke
300 ± 15 µm
Porengeometrie
Konische Poren mit unterschiedlichen Durchmessern auf der Lasereintritts- und Laseraustrittsseite
Porendurchmesser
Einstellbar von 20 µm bis 300 µm
Porenabstand
Einstellbar von 100 µm bis 1000 µm
Porenanordnung
Quadratisch oder trigonal
Optische Eigenschaften
IR-transparent, geeignet für FTIR-Analytik
Thermisch Stabil
Bis 1200 °C (abhängig von der Umgebung)
Chemische Stabilität
Chemisch inert in den meisten Lösungsmitteln und Säuren; nicht beständig gegenüber starken Basen
funktionalisierbare Oberfläche
Download MakroPor
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Standardprodukte
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Material­eigenschaften
Porendurchmesser anpassbar ab 1 µm bis 17 µm(größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung < 5%
Durchflussmembranen mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen von wenigen µm bis 500 µm
Porosität einstellbar ab 20%
thermisch stabil bis 1200ºC
(abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
Porendurchmesser
anpassbar ab x µm bis x µm (größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren
anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standard­abweichung
< xx%
Durchfluss­membranen
mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium
mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen
wenige µm bis x µm
Porosität
einstellbar ab xx%
thermisch stabil
bis xxxxºC (abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
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Download MakroPor
Factsheet
Sicherheitsdatenblatt (SDS)
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Standardprodukte
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Material­eigenschaften
Porendurchmesser anpassbar ab 1 µm bis 17 µm(größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung < 5%
Durchflussmembranen mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen von wenigen µm bis 500 µm
Porosität einstellbar ab 20%
thermisch stabil bis 1200ºC
(abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
Porendurchmesser
anpassbar ab x µm bis x µm (größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren
anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standard­abweichung
< xx%
Durchfluss­membranen
mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium
mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen
wenige µm bis x µm
Porosität
einstellbar ab xx%
thermisch stabil
bis xxxxºC (abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
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MakroPor
Die MakroPor Membranen besitzen Poren mit einem einheitlichen Porendurchmesser (Abweichung unter 5%), der über die gesamte Porenlänge hindurch konstant bleibt. Die Poren sind aufgrund der Vorstrukturierung über die gesamte Fläche des Wafers gleichmäßig exakt hexagonal oder quadratisch angeordnet. Durch eine zusätzliche anisotrope Ätzung können die runden Poren auch zu viereckigen aufgeweitet werden.
Standardprodukte
| Porenabstand | Porendurchmesser | Porenlänge | Anordnung der Poren |
|---|---|---|---|
| 1,5 µm | 1 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 4,2 µm | 2,5 µm | 50, 200 µm | Trigonal |
| 12 µm | 5 µm | 350, 500 µm | Quadratisch |
| 20 µm | 8 µm | 500 µm | Quadratisch |
Material­eigenschaften
Porendurchmesser anpassbar ab 1 µm bis 17 µm(größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung < 5%
Durchflussmembranen mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen von wenigen µm bis 500 µm
Porosität einstellbar ab 20%
thermisch stabil bis 1200ºC
(abhängig von der Umgebung)
funktionalisierbare Oberfläche
Porendurchmesser
anpassbar ab 1 µm bis 17 µm (größer möglich)
Porenabstand und Anordnung der Poren
anpassbar durch Anfertigung einer Photomaske zur Vorstrukturierung
Standardabweichung
< 5%
Durchflussmembranen
mit symmetrischen Poren
Poröses Silizium
mit einseitig geschlossenen Poren
Porentiefen
wenige µm bis 500 µm
Porosität
einstellbar ab 20%
thermisch stabil
bis 1200ºC (abhängig von der Umgebung)