Aujourd'hui, AIXTRON, partenaire phare du graphène, a présenté deux systèmes qui permettent une production rentable de graphène pour des applications dans l'électronique grand public, capteurs et applications photoniques.

AIXTRON, partenaire phare du graphène, a présenté les résultats de deux de ses systèmes qui permettent la production à grande échelle de graphène par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Le Neutron est un système roll-to-roll capable de déposer de grandes surfaces de graphène sur des feuilles métalliques dans des conditions ambiantes; le système CCS 2-D permet la production à l'échelle d'une plaquette de graphène sur des plaquettes isolantes, une percée qui accélérera le développement d'une nouvelle électronique au graphène. Pour démontrer la nature rentable du graphène produit, AIXTRON a distribué des échantillons au Forum industriel.

Le système Neutron innovant a une capacité allant jusqu'à 20, 000 mètres carrés de graphène par an; cela représente environ 200 fois la capacité de production des réacteurs typiques utilisés aujourd'hui. Alex Jouvray, responsable de programme chez AIXTRON et responsable du work package Graphene Flagship pour la production, dit, « Neutron est le produit issu de plus de trois ans de R&D, qui comprenait la démonstration de la croissance du graphène roll-to-roll au cours des premières étapes du projet Graphene Flagship."

Neutron amène la production de vastes zones de graphène au-delà des cercles académiques et dans les usines. "La feuille recouverte de graphène entre et sort du système Neutron dans des conditions ambiantes, " explique Jouvray. " Comme il n'a pas besoin de vide, le Neutron peut être facilement placé en ligne dans les usines de fabrication de graphène, " ajoute-t-il. Le graphène monocouche de grande surface produit à l'aide de cette nouvelle technique pourrait conduire à des applications dans les conducteurs transparents, appareils portables, et revêtements. "De plus, c'est économique, " ajoute Jouvray. " Avec Neutron, nous sommes en mesure de réduire le coût d'un mètre carré de films CVD de graphène de deux ordres de grandeur, " explique-t-il. " Cela change la donne. "

Le système CCS polyvalent cible les applications de semi-conducteurs. Ici, il existe des exigences strictes en matière de contamination ; d'habitude, le graphène doit être cultivé sur des surfaces et des feuilles métalliques, lequel, étant non plat, sont difficiles à manipuler dans l'industrie des semi-conducteurs et contiennent une contamination métallique qui nécessite des étapes de nettoyage supplémentaires avant que le matériau puisse entrer dans une usine. Au cours des premières années du projet Graphene Flagship, avec le groupe de Camilla Coletti chez Graphene Flagship partner Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), AIXTRON a mis à l'échelle la croissance du graphène sur des isolants à pleine échelle sur son réacteur CCS 2-D, qui peut accueillir des plaquettes de 2 pouces à 8 pouces. Les plaquettes présentent de faibles niveaux de contamination qui répondent aux exigences des usines de semi-conducteurs directement après la croissance. Camilla Coletti commente que "des progrès aussi considérables ne sont possibles que grâce au projet Graphene Flagship qui rassemble les meilleurs scientifiques du monde universitaire et les ingénieurs d'une entreprise d'équipement de premier plan au monde". Le système est également capable de produire à grande échelle d'autres matériaux stratifiés, tels que le nitrure de bore ou les dichalcogénures de métaux de transition.

Kari Hjelt, Le responsable de l'innovation du Graphene Flagship estime que « ces systèmes développés par AIXTRON montrent comment notre investissement dans des prototypes au cours des premières années du Graphene Flagship conduit à des produits qui permettent la production de masse de graphène par dépôt chimique en phase vapeur ». Il ajoute, "Ces découvertes ouvrent des milliers de possibilités au-delà du graphène, l'arrivée de wafers comportant d'autres matériaux en couches, ou encore les hétérostructures sandwich sont au coin de la rue, " conclut Hjelt.

Andrea C. Ferrari, Le responsable scientifique et technologique du Graphene Flagship et président de son comité de direction a ajouté que « l'objectif ultime du Graphene Flagship est d'amener le graphène et les matériaux en couches connexes du laboratoire à l'usine. Pour apporter ces nouveaux matériaux aux usines de semi-conducteurs traditionnelles. , ce qui est essentiel pour parvenir à leur application généralisée dans l'électronique grand public, photonique et capteurs, outils industriels capables de grande surface, Une fabrication à grande cadence et à faible coût de graphène et de matériaux connexes est nécessaire. »

« Avec ces systèmes, " ajoute Ferrari, "Le partenaire phare du graphène AIXTRON ouvre la voie en favorisant les nouvelles opportunités de marché que ces nouveaux matériaux ouvrent. La capacité de produire du graphène à grande échelle de manière viable est d'une importance particulière alors que le produit phare du graphène se prépare à lancer la première fonderie de graphène. De plus, ces produits sont une pierre angulaire de la feuille de route de l'innovation et de la technologie du Graphene Flagship, et montre que nous sommes prêts à atteindre les objectifs ambitieux pour nos dix premières années."