I dag, Graphene flaggskeppspartner AIXTRON visade upp två system som möjliggör kostnadseffektiv grafenproduktion för applikationer inom hemelektronik, sensorer och fotoniska applikationer.

Graphene flaggskeppspartner AIXTRON introducerade resultat från två av sina system som möjliggör storskalig produktion av grafen genom kemisk ångdeposition (CVD). Neutronen är ett rull-till-rulle-system som kan avsätta stora ytor av grafen på metallfolier under omgivande förhållanden; CCS 2-D-systemet möjliggör produktion av grafen i waferskala på isolerande wafers, ett genombrott som kommer att påskynda utvecklingen av ny grafenelektronik. För att visa den kostnadseffektiva karaktären hos den producerade grafenen, AIXTRON delade ut prover på Industrial Forum.

Det innovativa neutronsystemet har en kapacitet på upp till 20, 000 kvadratmeter grafen per år; detta är cirka 200 gånger produktionskapaciteten för typiska reaktorer som används idag. Alex Jouvray, programledare på AIXTRON och Graphene Flagship arbetspaketledare för produktion, säger, "Neutron är produkten som är resultatet av över tre års forskning och utveckling, som inkluderade demonstration av rull-till-rulle-grafentillväxt under de första stadierna av Graphene Flagship-projektet."

Neutron tar produktionen av stora ytor av grafen bortom akademiska kretsar och till fabriksgolvet. "Foliet som är belagt med grafen går in och ut i neutronsystemet under omgivande förhållanden, " förklarar Jouvray. "Eftersom den inte behöver ett vakuum, Neutronen kan enkelt placeras inline vid grafentillverkningsanläggningar, " tillägger han. Enskiktsgrafen med stor yta framställd med denna nya teknik kan leda till tillämpningar i transparenta ledare, bärbara enheter, och beläggningar. "Dessutom, det är ekonomiskt, " tillägger Jouvray. "Med Neutron, vi kan få ner kostnaden för en kvadratmeter grafen CVD-filmer med två storleksordningar, " förklarar han. "Det är en spelomvandlare."

Det mångsidiga CCS-systemet riktar sig till halvledarapplikationer. Här, det finns stränga föroreningskrav; vanligtvis, grafen måste odlas på metalliska ytor och folier, som, vara icke platt, är utmanande att hantera inom halvledarindustrin och innehåller metallföroreningar som kräver ytterligare rengöringssteg innan materialet kan komma in i en fabrik. Under de första åren av Graphene Flagship-projektet, tillsammans med gruppen av Camilla Coletti på Graphene Flagship partner Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), AIXTRON skalade tillväxten av grafen på isolatorer till full wafer-skala på sin CCS 2-D-reaktor, som kan rymma 2-tums upp till 8-tums wafers. Skivorna uppvisar låga kontamineringsnivåer som uppfyller kraven för halvledarfabriker direkt efter tillväxt. Camilla Coletti kommenterar att "sådana enorma framsteg är endast möjliga tack vare Graphene Flagship-projektet som samlar toppforskare från akademin och ingenjörer från ett världsledande utrustningsföretag." Systemet är också kapabelt till storskalig produktion av andra skiktade material, såsom bornitrid eller övergångsmetalldikalkogenider.

Kari Hjelt, Head of Innovation of the Graphene Flagship menar att "dessa system utvecklade av AIXTRON visar hur vår investering i prototyper under de första åren av Graphene Flagship leder till produkter som möjliggör massproduktion av grafen genom kemisk ångavsättning." Han lägger till, "dessa upptäckter öppnar upp tusentals möjligheter bortom grafen, ankomsten av wafers med andra skiktade material, eller till och med sandwich-heterostrukturer är precis runt hörnet, avslutar Hjelt.

Andrea C. Ferrari, Science and Technology Officer för Graphene Flagship och ordförande för dess ledningspanel tillade att "det yttersta syftet med Graphene Flagship är att föra grafen och relaterade lagermaterial från labbet till fabriksgolvet. Att ta dessa nya material till de traditionella halvledarfabrikerna , vilket är nyckeln för att uppnå deras utbredda tillämpning inom konsumentelektronik, fotonik och sensorer, industriella verktyg med stor yta, stor hastighet och låg kostnadstillverkning av grafen och relaterade material behövs."

"Med dessa system, " tillägger Ferrari, "Graphene Flagship Partner AIXTRON leder vägen för att främja de nya marknadsmöjligheter som dessa nya material öppnar. Möjligheten att producera storskalig grafen på ett livskraftigt sätt är av särskild vikt när Graphene Flagship rustar upp för att lansera det första grafengjuteriet. Dessutom, dessa produkter är en hörnsten i färdplanen för innovation och teknik för flaggskeppet i grafen, och visar att vi är inställda på att uppnå de ambitiösa målen för våra första tio år."