ورود گرافن و مواد دوبعدی به دنیای صنعتی نیمههادیها با لیزر
کنسرسیوم اروپایی L2D2، تحت حمایت شورای نوآوری اروپا (European Innovation Council) و با مشارکت دانشگاه ملی فنی آتن (NTUA)، شرکتهای Graphenea Semiconductor، NVIDIA Mellanox، دانشگاه Bar-Ilan و شرکت Exelixis Research Management & Communication اعلام کرد که به پیشرفتهای فنی چشمگیری در ادغام مواد دوبعدی با ویفرهای صنعتی دست یافته است.
این پروژه موفق به توسعه فرایند Laser Digital Transfer (LDT) شده است؛ یک روش دیجیتال مبتنی بر لیزر که در یک مرحله، بدون استفاده از حلال، مواد دوبعدی مانند گرافن را روی ویفرهای سازگار با CMOS و فوتونیک سیلیکون تا ابعاد ۸ اینچ منتقل میکند. این فناوری، یکی از بزرگترین موانع در مسیر ادغام صنعتی مواد دوبعدی را برطرف کرده است: * امکان انتقال انتخابی، پاک و بدون نقص در مقیاس صنعتی.
* قابلیتهای برجسته LDT
* انتقال و الگوپردازی پیکسلهای مواد دوبعدی با اندازه ویژگی از کمتر از ۱۰ میکرومتر تا بیش از ۵۰۰ میکرومتر
* سازگاری با ویفرهای ۴ و ۸ اینچی
* انتقال پاک بدون باقیماندههای پلیمری یا آلودگی حلالی
* قابلیت تکرارپذیری صنعتی و خودکارسازی فرایند.
این ویژگیها راه را برای ادغام گرافن و دیگر مواد دوبعدی در دستگاههای نانو-اپتوالکترونیک پیشرفته باز میکند، از جمله: مدولاتورها و آشکارسازهای نوری، ترنسسیورهای یکپارچه و طیف گستردهای از حسگرها.
پروفسور ایوانا زرگوتی (Ioanna Zergioti)، هماهنگکننده پروژه و استاد دانشگاه NTUA، درباره اهمیت این فناوری گفت: LDT یک گام تعیینکننده برای پر کردن فاصله میان تحقیقات مواد دوبعدی و تولید صنعتی با استانداردهای نیمههادیها است. نتایج ما نشان میدهد که ادغام در مقیاس ویفر اکنون در دسترس قرار گرفته است.
چشمانداز آینده
با توجه به قابلیتهای LDT، ادغام مواد دوبعدی دیگر محدود به آزمایشگاه نیست و میتواند مستقیم وارد تولید سیستمهای فوتونیکی و نانوالکترونیکهای صنعتی شود. این امکان شامل تولید ماژولهای نوری پرسرعت، حسگرهای حساس و قطعات نوری کوچکشده است که کاربرد آنها در شبکههای مخابراتی، ارتباطات داده پرسرعت و حسگرهای پیشرفته صنعتی چشمگیر خواهد بود.
به نقل از ستاد نانو، پیشرفت کنسرسیوم L2D2، نشانهای روشن است از ورود مواد دوبعدی به خط تولید نیمههادیها و تحقق وعده فناوریهایی که سالها در سطح تحقیقاتی باقی مانده بودند، اکنون در مسیر صنعتی شدن هستند.