Oggi, Il partner di punta del grafene AIXTRON ha presentato due sistemi che consentono una produzione di grafene conveniente per applicazioni nell'elettronica di consumo, sensori e applicazioni fotoniche.

Il partner di Graphene Flagship AIXTRON ha presentato i risultati di due dei suoi sistemi che consentono la produzione su larga scala di grafene attraverso la deposizione chimica da fase vapore (CVD). Il Neutron è un sistema roll-to-roll in grado di depositare ampie aree di grafene su lamine metalliche in condizioni ambientali; il sistema CCS 2-D consente la produzione su scala wafer di grafene su wafer isolanti, una svolta che accelererà lo sviluppo della nuova elettronica al grafene. Per dimostrare la natura economica del grafene prodotto, Campioni distribuiti da AIXTRON all'Industrial Forum.

L'innovativo sistema Neutron ha una capacità fino a 20, 000 metri quadrati di grafene all'anno; si tratta di circa 200 volte la capacità produttiva dei tipici reattori oggi in uso. Alex Jouvray, program manager presso AIXTRON e leader del pacchetto di lavoro Graphene Flagship per la produzione, dice, "Neutron è il prodotto frutto di oltre tre anni di ricerca e sviluppo, che includeva la dimostrazione della crescita del grafene roll-to-roll durante le prime fasi del progetto Graphene Flagship".

Neutron porta la produzione di grandi aree di grafene oltre i circoli accademici e in fabbrica. "La pellicola rivestita di grafene entra ed esce dal sistema Neutron in condizioni ambientali, " spiega Jouvray. "Poiché non ha bisogno di un aspirapolvere, il neutrone può essere facilmente posizionato in linea negli impianti di produzione di grafene, " aggiunge. Il grafene monostrato di ampia superficie prodotto utilizzando questa nuova tecnica potrebbe portare ad applicazioni in conduttori trasparenti, dispositivi indossabili, e rivestimenti. "Inoltre, è economico, " aggiunge Jouvray. "Con Neutron, siamo in grado di abbattere di due ordini di grandezza il costo di un metro quadrato di film CVD di grafene, " spiega. "È un punto di svolta".

Il versatile sistema CCS si rivolge alle applicazioni dei semiconduttori. Qui, ci sono requisiti rigorosi di contaminazione; generalmente, il grafene deve essere coltivato su superfici metalliche e lamine, quale, essere non piatto, sono difficili da gestire nell'industria dei semiconduttori e contengono la contaminazione del metallo che richiede ulteriori passaggi di pulizia prima che il materiale possa entrare in una fabbrica. Durante i primi anni del progetto Graphene Flagship, insieme al gruppo di Camilla Coletti presso Graphene Flagship partner Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), AIXTRON ha ridimensionato la crescita del grafene sugli isolanti fino alla scala completa del wafer sul suo reattore CCS 2-D, che può ospitare wafer da 2 pollici fino a 8 pollici. I wafer mostrano bassi livelli di contaminazione che soddisfano i requisiti dei produttori di semiconduttori subito dopo la crescita. Camilla Coletti commenta che "un progresso così straordinario è possibile solo grazie al progetto Graphene Flagship che riunisce i migliori scienziati del mondo accademico e ingegneri di un'azienda leader mondiale nel settore delle apparecchiature". Il sistema è anche in grado di produrre su larga scala altri materiali stratificati, come nitruro di boro o dicalcogenuri di metalli di transizione.

Kari Hjelt, Il responsabile dell'innovazione della Graphene Flagship ritiene che "questi sistemi sviluppati da AIXTRON mostrano come il nostro investimento nei prototipi durante i primi anni della Graphene Flagship stia portando a prodotti che consentono la produzione di massa di grafene mediante deposizione chimica da vapore". Aggiunge, "queste scoperte aprono migliaia di possibilità oltre il grafene, l'arrivo di wafer con altri materiali stratificati, o anche le eterostrutture sandwich sono proprio dietro l'angolo, " conclude Hjelt.

Andrea C. Ferrari, Il responsabile scientifico e tecnologico del Graphene Flagship e presidente del suo Management Panel ha aggiunto che "l'obiettivo finale del Graphene Flagship è quello di portare il grafene e i relativi materiali stratificati dal laboratorio alla fabbrica. Portare questi nuovi materiali nei tradizionali laboratori di semiconduttori , che è fondamentale per ottenere la loro applicazione diffusa nell'elettronica di consumo, fotonica e sensori, strumenti industriali capaci di grande area, sono necessarie grandi velocità e una produzione a basso costo di grafene e materiali correlati".

"Con questi sistemi, "aggiunge Ferrari, "Graphene Flagship Partner AIXTRON apre la strada alla promozione delle nuove opportunità di mercato che questi nuovi materiali aprono. La capacità di produrre grafene su larga scala in modo redditizio è di particolare importanza poiché il Graphene Flagship si prepara al lancio della prima Graphene Foundry. Inoltre, questi prodotti sono una pietra miliare nella roadmap dell'innovazione e della tecnologia del Graphene Flagship, e dimostra che siamo pronti a raggiungere gli ambiziosi obiettivi per i nostri primi dieci anni".