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Wafer Scale Ultra-Clean Van der Waals Heterostructures

Descrizione del progetto

Assemblaggio inorganico pulito di eterostrutture di Van der Waals

I materiali 2D (2DM) con eterostrutture di van der Waals (vdW) presentano notevoli proprietà elettriche, ottiche, termiche e meccaniche. Hanno anche un’ampia gamma di applicazioni nei dispositivi optoelettronici ed elettronici super-sottili. Attualmente, il processo di trasferimento dei 2DM dal loro substrato di crescita al substrato designato prevede l’utilizzo di polimeri organici per supportare i 2DM. Tuttavia, ciò può causare una contaminazione significativa e danni meccanici agli strati trasferiti. Per affrontare questo problema, il progetto 2D-TRANSFER, finanziato dal CER, intende sviluppare una tecnica di trasferimento completamente inorganica - e un dispositivo di strumentazione - basato sulle esigenze industriali di versatilità, standard di qualità e affidabilità. Questa nuova tecnica non solo consentirà un trasferimento privo di contaminazioni, ma fornirà una migliore stabilità meccanica e faciliterà metodi alternativi per l’assemblaggio di eterostrutture di vdW.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-POC

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

THE UNIVERSITY OF MANCHESTER
Contributo netto dell'UE
€ 150 000,00
Indirizzo
OXFORD ROAD
M13 9PL Manchester
Regno Unito
Regione
North West (England) Greater Manchester Manchester
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Beneficiari (1)