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Scalable Production and Integration of Graphene

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Potenzial der Graphenelektronik erschließen

Mithilfe von EU-Finanzierung und -Unterstützung hat ein Unternehmen seine Technologie zur Herstellung von Graphen erweitert und automatisiert.

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Graphen, eine nur ein Atom dicke Kohlenstoffschicht, ist ein bemerkenswerter Werkstoff. Dank seiner zweidimensionalen Beschaffenheit ist es nicht nur der dünnste, leichteste und stärkste Stoff, den es gibt, sondern auch ein hervorragender Wärme- und Stromleiter, also ein für Halbleiter hervorragend geeigneter Werkstoff. „Die Einbindung von Graphen in die Chiptechnologie kann die Funktionsfähigkeit in Bereichen wie Stromverbrauch und Empfindlichkeit verändern“, erklärt Richard van Rijn, Leiter Technologie bei Applied Nanolayers (ANL). Van Rijn zufolge birgt Graphen zwar das Potenzial, die Halbleitertechnologie auf die nächste Stufe zu heben, doch gibt es ein Problem: Es fehlt an geeigneten großtechnischen Produktionsverfahren und Transfertechnologien. „Daher ist es nach wie vor nahezu unmöglich, Graphen mit der von der Halbleiterindustrie geforderten Qualität und Beständigkeit herzustellen“, sagt er. ANL wurde mit dem Ziel gegründet, die notwendigen Technologien und Hilfsmittel für die Herstellung, den Transfer und die Nutzung von hochwertigem Graphen in industriellem Maßstab zu entwickeln. Dank der Unterstützung des EU-finanzierten Projekts SPRING konnte das Unternehmen seine Graphen-Gusstechnik hochskalieren und automatisieren und damit zur Marktreife bringen.

Hochwertige Produktion von Graphen in großen Mengen

Über das Projekt gelang es ANL, zwei Dinge zu erreichen. In erster Linie war das Unternehmen in der Lage, seine bestehenden Wachstums- und Trockentransferprozesse für Graphen weiter zu automatisieren. „Wir haben nachgewiesen, dass dies auf Halbleiterproduktionsanlagen in hoher Stückzahl und mit gleichbleibend hoher Qualität möglich ist, also die Voraussetzungen für echte kommerzielle Anwendungen geschaffen“, so van Rijn. Die Herstellung von hochwertigem Graphen allein reicht jedoch nicht aus, um die gewünschten kommerziellen Anwendungen zu erreichen. So half das Projektteam von SPRING ANL ebenso bei der Entwicklung der hochmodernen Integrations- und Nachbearbeitungsfunktionen, die für die Herstellung gezielter kommerzieller Anwendungen wie Sensoren erforderlich sind. „Nachdem wir diese beiden Ziele erreicht haben, können wir jetzt die Anforderungen unserer Industriekunden erfüllen“, kommentiert van Rijn. „Tatsächlich haben alle unsere Kunden zurückgemeldet, dass wir das hochwertigste Graphen aus der chemischen Gasphasenabscheidung anbieten, das sie je gesehen haben.“

Den Weg für zahlreiche Produkte auf Graphenbasis ebnen

Als Teil des Accelerator-Programms des Europäischen Innovationsrats profitierte ANL zudem von geschäftlicher Beratung und der Möglichkeit, am Programm für internationale Messen teilzunehmen – zwei Initiativen, die für das Unternehmen von grundlegender Bedeutung waren, um seine Technologie über den Technologie-Reifegrad 6 hinaus zu entwickeln. „Dank der EU-Finanzierung und -Unterstützung erwarte ich, dass wir in fünf Jahren eine Fülle von Produkten auf Graphenbasis auf dem Markt sehen werden, die alle auf dieses Projekt zurückgehen“, schließt Van Rijn. Das Unternehmen konzentriert sich derzeit darauf, seine Industriekunden bei der Entwicklung von Produkten auf Graphenbasis zu unterstützen und diese Produkte auf den Markt zu bringen. ANL arbeitet außerdem an der Ausweitung seines eigenen Produktionsvolumens, um sicherzustellen, dass es seinen Kunden auch weiterhin die voraussichtlich benötigten Mengen liefern kann.

Schlüsselbegriffe

SPRING, Graphen, Graphenelektronik, Kohlenstoff, Halbleiter, Chiptechnologie, Sensoren

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