Projektbeschreibung
Anorganische saubere Montage von Van-der-Waals-Heterostrukturen
2D-Materialien mit Van-der-Waals-Heterostrukturen weisen bemerkenswerte elektrische, optische, thermische und mechanische Eigenschaften auf. Sie sind auch in hauchdünnen optoelektronischen und elektronischen Geräten breit anwendbar. Derzeit werden für den Transfer von 2D-Materialien von ihrem Wachstumssubstrat auf das vorgesehene Substrat organische Polymere als Träger für 2D-Materialien verwendet. Daraus können sich jedoch erhebliche Verunreinigungen und mechanische Schäden an den übertragenen Schichten entstehen. Ziel des ERC-finanzierten Projekts 2D-TRANSFER ist es, ein vollständig anorganisches Übertragungsverfahren – und ein entsprechendes Instrumentarium – zu entwickeln, das den industriellen Anforderungen an Vielseitigkeit, Qualitätsstandards und Zuverlässigkeit gerecht wird. Dieses neuartige Verfahren wird nicht nur eine kontaminationsfreie Übertragung erlauben, sondern auch eine bessere mechanische Stabilität bieten und alternative Methoden für den Aufbau von Van-der-Waals-Heterostrukturen erleichtern.
Ziel
Two dimensional materials (2DM) and their van der Waals (vdW) heterostructures have opened new opportunities to develop
atomically thin electronic and optoelectronic devices with a wide range of functionalities. While thousands of research papers
demonstrate proof-of-concept studies with improved and novel performance using small-scale exfoliated crystals, a number of
challenges still remains when these are attempted to be scaled up on wafer-scale with CVD grown 2DM. One of the key challenges is
the transfer process of 2DM from their growth substrate to another 2DM or a target substrate for intended use. Currently, this process
is performed using organic polymers to support 2DM, which introduces considerable amount of contamination and mechanical
damage to the transferred layers.
We propose to circumvent the existing issues of the transfer process by employing a new technique recently invented in NGI, which
completely avoids use of organic compounds. This approach enables production of heterostructures with perfect interfaces free from
interlayer contamination and correspondingly excellent (opto)electronic behaviour. In addition, eliminating polymeric supports
allows new possibilities for vdW heterostructure fabrication: assembly at temperatures up to 600°C, and in different environments
including ultra-high vacuum (UHV), liquid submersion and improved mechanical stability.
This project will apply our novel approach for wafer-scale use, considering requirements of industrial companies, such as the choice of
2DMs and wafers, quality standards, throughput and reliability. The improved inorganic transfer technology will be then licensed to a
selected 2DM foundry. In addition, we will develop an instrument for wafer-scale 2DM transfer that employs our innovative approach,
which will be made available via spin-out company. Successful completion of the project can bring life to a wide range of industrial
exploitation of 2DM in industrial nanotechnology applications.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-POC
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M13 9PL Manchester
Vereinigtes Königreich