Uwolnienie potencjału elektroniki opartej na grafenie
Grafen, czyli warstwa węgla o grubości zaledwie jednego atomu, jest niezwykłym materiałem. Jest najcieńszą, najlżejszą i najbardziej wytrzymałą substancją znaną człowiekowi. Ponadto dzięki swojej dwuwymiarowej strukturze jest także doskonałym przewodnikiem ciepła i elektryczności, w związku z czym stanowi idealny wybór do wytwarzania półprzewodników. „Wykorzystanie grafenu do produkcji mikroukładów może stanowić prawdziwy przełom w obszarach takich jak efektywność energetyczna czy czułość”, wyjaśnia Richard van Rijn, dyrektor ds. technologii spółki Applied Nanolayers (ANL). Zdaniem Van Rijna, pomimo możliwości i potencjału grafenu w zakresie rozwoju nowoczesnych półprzewodników, wciąż istnieje jedno wyzwanie – brak odpowiednich procesów produkcyjnych umożliwiających jego wytwarzanie na dużą skalę oraz odpowiednich technologii transferowych. „W rezultacie produkcja grafenu charakteryzującego się jakością i niezmiennością wymaganą przez przemysł półprzewodników jest niemal niemożliwa”, wyjaśnia. Spółka ANL powstała z myślą o opracowaniu technologii i narzędzi niezbędnych w celu produkcji, transferu i wykorzystania wysokiej jakości grafenu na skalę przemysłową. Dzięki wsparciu ze strony finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SPRING, jej zespołowi udało się zwiększyć skalę i zautomatyzować technologię wytwarzania materiałów grafenowych, a następnie rozpocząć etap jej komercjalizacji.
Wysokonakładowa produkcja wysokiej jakości grafenu
Realizacja projektu umożliwiła spółce ANL osiągnięcie dwóch celów. Pierwszym z nich była zwiększona automatyzacja istniejących procesów wytwarzania grafenu oraz transferu na sucho. „Udało nam się wykazać, że dzięki wykorzystaniu maszyn do wytwarzania półprzewodników możemy osiągnąć duży wolumen produkcji, zapewniając jednocześnie powtarzalną i wysoką jakość, co jest kluczem do wykorzystania tego materiału w rzeczywistych zastosowaniach komercyjnych”, zauważa Van Rijn. Samo wytwarzanie wysokiej jakości grafenu nie wystarczy jednak do umożliwienia wykorzystania go w planowanych zastosowaniach na skalę komercyjną. Z tego powodu drugim celem projektu SPRING było wsparcie spółki ANL w rozwoju nowoczesnych metod integracji i przetwarzania końcowego wymaganych w celu opracowania rozwiązań takich jak czujniki przeznaczone na rynek komercyjny. „Osiągnięcie obu tych celów pozwala nam teraz zaspokajać potrzeby naszych klientów przemysłowych”, wyjaśnia Van Rijn. „Możemy powiedzieć, że zdaniem wszystkich naszych klientów oferowany przez nasz zespół grafen charakteryzował się najlepszą jakością, z jaką mieli dotychczas do czynienia”.
Nowe produkty oparte na grafenie w zasięgu ręki
W ramach inicjatywy „Akcelerator” realizowanej przez Europejską Radę ds. Innowacji, spółka ANL miała możliwość skorzystania ze wsparcia biznesowego oraz uczestnictwa w programie międzynarodowych targów handlowych – dwóch inicjatyw, które miały kluczowe znaczenie dla spółki i pozwoliły na rozwój opracowywanej przez nią technologii powyżej szóstego poziomu dojrzałości technologicznej (TRL 6). „Spodziewam się, że dzięki finansowaniu i wsparciu UE za pięć lat zobaczymy na rynku mnóstwo produktów opartych na grafenie. Co więcej, każdy z nich będziemy zawdzięczać właśnie temu projektowi”, podsumowuje Van Rijn. Obecnie spółka koncentruje się na pomaganiu swoim klientom przemysłowym w opracowywaniu produktów opartych na grafenie i wprowadzaniu ich na rynek. ANL pracuje również nad zwiększeniem wolumenu produkcji tego wyjątkowego materiału, aby zapewnić, że będzie w stanie nadal zaspokajać potrzeby swoich klientów.
Słowa kluczowe
SPRING, grafen, elektronika grafenowa, węgiel, półprzewodniki, technologia produkcji układów scalonych, czujniki
