همکاری برای توسعه روش‌های کارا در تولید گرافن و نیترید بور

شرکت ایکسترون‌ با همکاری چندین شرکت و مرکز تحقیقاتی در قالب یک برنامه تحقیقاتی موسوم به GIMMIK به دنبال توسعه روش‌های تولید گرافن و نیترید بور در حجم‌های بالا است تا از آن در بخش میکروالکترونیک و حسگری استفاده شود.

ابزار جدید CVD برای تولید لایه‌های گرافن با مساحت زیاد به‌عنوان بخشی از پروژه تحقیقاتی GIMMIK، به بهره‌برداری رسیده است. شرکت ایکسترون‌ اس‌ای (AIXTRON SE) یکی از بزرگترین تأمین‌کنندگان تجهیزات لایه‌نشانی در صنعت نیمه‌هادی، یک راکتور با درجه صنعتی جدید ارائه کرده است، این دستگاه به‌صورت ویژه برای پردازش گرافن و نیترید بور شش‌ضلعی (hBN) روی ویفرهای ۲۰۰ میلی‌متر طراحی و تولید شده‌ است.

hBN یک ترکیب متشکل از بور و نیتروژن بوده که ساختار بلوری شش‌ضلعی دارد. این راکتور می‌تواند در فرآیند تولید مشخصات دقیق محصول مورد نیاز برای کاربرد صنعتی را تامین کند.

پروژه تحقیقاتی GIMMIK (پردازش گرافن روی ویفرهای ۲۰۰ میلی‌متری برای کاربردهای میکروالکترونیک) باید منجر به کاربرد صنعتی گرافن و hBN شود. بنابراین، لایه‌های گرافن تولیدشده قرار است در شرایط صنعتی ارزیابی شود. شرکای این کنسرسیوم، در حال توسعه روش‌هایی برای اطمینان از کیفیت مداوم گرافن و hBN به‌عنوان مبنایی برای تولید مناسب برای فرآیندهای لایه‌نشانی و یکپارچه‌سازی هستند.

در حال حاضر، ایکسترون تولید لایه‌های GR / hBN برای شرکای کنسرسیوم را آغاز کرده و بهینه‌سازی لایه‌ها و فرآیندها نیز شروع شده ‌است. شرکت‌کنندگان در این پروژه مرکز تحقیقاتی IHP – موسسه میکروالکترونیک نوآورانه لایبنیتز و چند شرکت بزرگ در صنعت نیمه‌هادی هستند و ایکسترون نیز هماهنگ‌کننده پروژه است. هدف اصلی این پروژه، پشتیبانی از کاربردهای صنعتی GR / hBN است.

پروفسور دکتر مایکل هیوکن، مسئول تحقیق و توسعه شرکت ایکسترون و استاد دانشگاه RWTH آخن می‌گوید: «پس از نصب و آزمایش سیستم جدید CVD، در پروژه GIMMIK قدم قاطعی برداشته‌ایم. چرا که در حال حاضر سیستم ویژه‌ای را برای این پروژه در اختیار داریم، ابزاری که با آن قادریم کار خود را در زمینه توسعه فرآیندهای تولید لایه با اندازه و کیفیت مناسب روی ویفرها به پیش ببریم. این فناوری و قابلیت‌های آن برای برنامه‌های کاربردی در بازارهای میکروالکترونیک و فناوری حسگر بسیار مهم است. اکنون ما آماده‌ایم گام‌های بعدی را برای توسعه دستگاه‌های جدید و همچنین تولید آن‌ها در این پروژه مهم تحقیقاتی برداریم.»

گرافن و hBN می‌تواند نقش مهمی در تولید محصولات نوآورانه و ایجاد بهره‌وری انرژی داشته باشد. طیف گسترده‌ای از کاربردها مانند ساخت ترانزیستور، حسگر، دستگاه فوتونیک با این مواد امکان‌پذیر است.

پروفسور مایکل هوکن تأکید می‌کند: «گرافن و hBN که به روش CVD تولید شده‌است می‌تواند به یکی از مهمترین چالش‌ها یعنی نیاز به بازده انرژی به میزان قابل توجهی کمک کند.»