Wie stellt man einen Siliziumchip her? Wie kann man chemische und biologische Prozesse überwachen? Diese und ähnliche Fragen standen im Mittelpunkt eines eintägigen Workshops zur Nanoelektronik, den Schülerinnen und Schüler ab Klasse 10 aufwärts am Institut für Nano- und Biotechnologien (INB) der FH Aachen absolviert haben. Das Ziel des Workshops war es, den Gymnasiasten naturwissenschaftliches Arbeiten und Themengebiete der Naturwissenschaften theoretisch und experimentell näher zu bringen.
Die Schüler aus dem Raum Grevenbroich lernten zunächst in einem Übersichtsvortrag von Prof. Dr. Arno Förster wesentliche Aspekte der modernen Nanotechnologie kennen. Anschließend hatten sie die Gelegenheit zu Experimenten in Praktikumsgruppen. Das Highlight des praktischen Teils war das Arbeiten im Reinraum des Instituts. Hier wurden exemplarisch einige grundlegende Techniken zur Herstellung von Siliziumchips durchgeführt. Die Schüler erhielten eine Einweisung in das Arbeiten im Reinraum. Es wurde ein Siliziumwafer mit einer dünnen lichtempfindlichen Lackschicht versehen, der anschließend photolithographisch strukturiert und untersucht wurde (Belackung, Härtung, Entwicklung, Profilaufnahme).
Anschließend wurde das Ergebnis unter dem Mikroskop untersucht und die Ergebnisse diskutiert. Darüber hinaus wurden Experimente zur pH-Messung mit ionensensitiven Feldeffekttransistoren durchgeführt. Das Ziel war die qualitative
Bestimmung des pH-Wertes bei Nahrungsmitteln. Früher wurden Nahrungsmittel mit Geschmacksorganen getestet, dadurch wurden manche als sauer, andere als alkalisch beurteilt. Heutzutage können mit modernen pH-Elektroden diese Geschmackwahrnehmungen in exakte Zahlenwerte eingestuft werden. Bei der Steuerung und Regelung von chemischen oder biologischen Vorgängen spielt die Überwachung des pH-Wertes eine entscheidende Rolle. In einem Versuch zur Glukosemessung wurde den Schülern am Beispiel des Glukosesensors das Funktionsprinzip eines Biosensors erläutert. Mithilfe eines Laboranalysegerätes wurden charakteristische Kenngrößen wie Empfindlichkeit, linearer Messbereich und Ansprechzeit ermittelt. Abschließend wurden den Schülern noch die Funktionsweise eines 3D-Druckers gezeigt.
Geleitet wurde der Workshop von Seiten der FH Aachen von Prof. Dr. Arno Förster unter Mitwirkung des Mitarbeiters David Rolka und der Doktoranden des Instituts, Christina Huck, Sebastian Schusser und Frederik Werner. Er richtete sich an Schülerinnen und Schüler ab der 10. Klasse von Gymnasien für das PasTeG (Pascal Technikum Grevenbroich).