El nuevo sistema rollo a rollo 'Neutron' de AIXTRON para la producción de grafeno. Crédito:AIXTRON / Graphene Flagship
Hoy dia, El socio insignia de Graphene, AIXTRON, mostró dos sistemas que permiten una producción rentable de grafeno para aplicaciones en electrónica de consumo. sensores y aplicaciones fotónicas.
El socio insignia de Graphene, AIXTRON, presentó los resultados de dos de sus sistemas que permiten la producción a gran escala de grafeno a través de la deposición química de vapor (CVD). El Neutron es un sistema de rollo a rollo capaz de depositar grandes áreas de grafeno en láminas de metal en condiciones ambientales; el sistema CCS 2-D permite la producción de grafeno a escala de obleas en obleas aislantes, un avance que acelerará el desarrollo de nueva electrónica de grafeno. Para demostrar la naturaleza rentable del grafeno producido, AIXTRON distribuyó muestras en el Foro Industrial.
El innovador sistema Neutron tiene una capacidad de hasta 20, 000 metros cuadrados de grafeno al año; esto es alrededor de 200 veces la capacidad de producción de los reactores típicos que se utilizan en la actualidad. Alex Jouvray, gerente de programa en AIXTRON y líder del paquete de trabajo Graphene Flagship para producción, dice, "Neutron es el producto resultante de más de tres años de I + D, que incluyó la demostración del crecimiento de grafeno rollo a rollo durante las primeras etapas del proyecto Graphene Flagship ".
Neutron lleva la producción de grandes áreas de grafeno más allá de los círculos académicos y al piso de la fábrica. "La lámina que está recubierta con grafeno entra y sale del sistema Neutron en condiciones ambientales, "explica Jouvray." Como no necesita una aspiradora, el Neutron se puede colocar fácilmente en línea en las plantas de fabricación de grafeno, ", añade. El grafeno monocapa de gran superficie producido mediante esta técnica novedosa podría dar lugar a aplicaciones en conductores transparentes, dispositivos portátiles, y revestimientos. "Es más, es economico, "añade Jouvray". Con Neutron, podemos reducir el costo de un metro cuadrado de películas de CVD de grafeno en dos órdenes de magnitud, ", explica." Es un cambio de juego ".
El versátil sistema CCS apunta a aplicaciones de semiconductores. Aquí, existen estrictos requisitos de contaminación; generalmente, el grafeno debe cultivarse en superficies metálicas y láminas, cuales, siendo no plano, son difíciles de manejar en la industria de los semiconductores y contienen contaminación por metales que requiere más pasos de limpieza antes de que el material pueda entrar en una fábrica. Durante los primeros años del proyecto Graphene Flagship, junto con el grupo de Camilla Coletti en Graphene Flagship partner Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), AIXTRON escaló el crecimiento de grafeno en aisladores a escala completa en su reactor CCS 2-D, que puede acomodar obleas de 2 pulgadas hasta 8 pulgadas. Las obleas exhiben bajos niveles de contaminación que cumplen con los requisitos de las fábricas de semiconductores directamente después del crecimiento. Camilla Coletti comenta que "un progreso tan tremendo solo es posible gracias al proyecto Graphene Flagship, que reúne a los mejores científicos del mundo académico e ingenieros de una empresa de equipos líder en el mundo". El sistema también es capaz de producir a gran escala otros materiales estratificados, tales como nitruro de boro o dicalcogenuros de metales de transición.
Kari Hjelt, El Jefe de Innovación de Graphene Flagship cree que "estos sistemas desarrollados por AIXTRON muestran cómo nuestra inversión en prototipos durante los primeros años de Graphene Flagship está dando lugar a productos que permiten la producción en masa de grafeno mediante deposición de vapor químico". Él añade, "Estos descubrimientos abren miles de posibilidades más allá del grafeno, la llegada de obleas con otros materiales estratificados, o incluso heteroestructuras sándwich están a la vuelta de la esquina, "concluye Hjelt.
Andrea C. Ferrari, El oficial de ciencia y tecnología de Graphene Flagship y presidente de su panel de administración agregó que "el objetivo final de Graphene Flagship es llevar grafeno y materiales en capas relacionados desde el laboratorio a la fábrica. Llevar estos nuevos materiales a las fábricas de semiconductores tradicionales , que es clave para lograr su amplia aplicación en la electrónica de consumo, fotónica y sensores, herramientas industriales capaces de gran superficie, Se necesita una fabricación de grafeno y materiales relacionados a gran velocidad y bajo costo ".
"Con estos sistemas, "añade Ferrari, "El socio insignia de grafeno, AIXTRON, lidera el camino fomentando las nuevas oportunidades de mercado que abren estos nuevos materiales. La capacidad de producir grafeno a gran escala de manera viable es de particular importancia a medida que Graphene Flagship se prepara para lanzar la primera fundición de grafeno. Estos productos son una piedra angular en la hoja de ruta de innovación y tecnología del Graphene Flagship, y demuestra que estamos preparados para alcanzar los ambiciosos objetivos de nuestros primeros diez años ".