I ricercatori della divisione materiali Electro-Optics Center (EOC) dell'Università della Pennsylvania hanno realizzato un wafer al grafene del diametro di 100 millimetri. Questa innovazione è un passaggio chiave per l'uso del grafene nei dispositivi elettronici di prossima generazione.
Il grafene è uno strato bidimensionale di atomi di carbonio altamente legati e disposti in ordine esagonale. Grazie a specifiche proprietà elettriche, il grafene è considerato il materiale chiave per l'elettronica di consumo di prossima generazione. Si parla potenzialmente di "terahertz computing", con processori da 100 a 1000 volte più veloci rispetto a quelli basati sul silicio.
I ricercatori David Snyder e Randy Cavalero, usando un processo chiamato "sublimazione del silicio", hanno trattato con il calore i wafer al carburo di silicio in una camera di combustione al vapore. Il distaccamento del silicio dalla superficie lasciando pellicole di grafene spesse uno e due atomi.
Un wafer al grafene da 100 millimetri integra circa 75 mila dispositivi e strutture di test. In primo piano, un'immagine ottica di un singolo chip. Ogni piccolo pad quadrato sul chip è all'incirca di 100 micron.
I ricercatori della EOC hanno iniziato a studiare la produzione del grafene per migliorare le prestazioni dei transistor in diverse applicazioni a radio frequenza (RF). L'Università ha già prodotto transistor a effetto di campo RF su wafer al grafene da 100mm. Gli studiosi, inoltre, stanno lavorando per migliorare la mobilità degli elettroni, portandola vicino a un limite teorico che corrisponde a circa 100 volte di più rispetto a quella del silicio.
I ricercatori della OEC, Joshua Robinson, Mark Fanton, Brian Weiland, Kathleen Trumbull e Michael LaBella stanno lavorando anche sulla produzione di wafer con diametro superiore ai 200 mm, un passo importante per permettere al grafene di entrare nell'industria dei semiconduttori.