Graphenforschung am IHP: Mit dem dünnsten Material der Welt die europäische Mikroelektronikindustrie stärken
Das IHP spielt eine Schlüsselrolle bei der Erforschung und Entwicklung von graphenbasierten Technologien in Zusammenarbeit mit führenden wissenschaftlichen Einrichtungen und Unternehmen in Europa.
Frankfurt (Oder). Graphen, das dünnste und mechanisch stärkste Material der Welt, ist eine zweidimensionale (2D) Struktur, die aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind. Graphen ist undurchlässig für Moleküle und weist eine im Vergleich zu Silizium viel höhere elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Es ist außerdem ein transparenter Leiter, der elektrische und optische Eigenschaften auf einzigartige Weise kombiniert. Seine einzigartige Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, könnte die Halbleitertechnologie revolutionieren, und seine einstellbaren optischen Eigenschaften zeigen das Potential hochperformante Lösungen für zukünftige photonische Technologien zu ermöglichen. Die Verwendung von Graphen in der Silizium-Photonik könnte die Grundlage für die nächste Generation der Datenübertragungstechnologie bilden. Aufgrund dieser einzigartigen Eigenschaften ist Graphen für viele Forschungseinrichtungen und Industriezweige von Interesse und ein wichtiges Forschungsfeld am IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Als aktiver Teilnehmer am Forschungsprogramm „Graphene Flagship“ der Europäischen Union konzentriert sich das IHP auf die Entwicklung einer photonischen Plattform auf Graphenbasis und deren Herstellung auf einer 200-mm-Silizium-Standard-Pilotlinie. Im „Graphene Flagship“-Programm ist das IHP aktiv an zwei herausragenden Forschungsprojekten beteiligt: 2D-PL und GATEPOST.
Im Rahmen des Projekts 2D Materials Pilot Line (2D-PL) arbeitet das IHP innerhalb eines europäischen Konsortiums an der Einrichtung einer Pilotfertigungslinie für zweidimensionale Materialien, einschließlich Graphen, um die Entwicklung integrierter Photonik- und Elektronikmodule unter Verwendung dieser Materialien zu ermöglichen. Das Institut bringt dabei seine Erfahrung in der Integration von Graphen mit traditionellen Halbleitern ein, was ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Kommerzialisierung von Lösungen auf der Basis von 2D-Materialien ist. Darüber hinaus bietet es einen experimentellen Multi-Project-Wafer-Service (MPW) an, der Forschendenund Unternehmen Zugang zu einer fortschrittlichen Fertigungsplattform bietet. Dieses ermöglicht, eine Prototypentwicklung von Graphen-Chips auf gemeinsam genutzten Siliziumwafern zu deutlich geringeren Kosten.
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