Los investigadores del Instituto Leibniz de Microelectrónica de Alto Rendimiento en Alemania (IHP) están trabajando en dos proyectos para investigar sobre el uso del grafeno en la fotónica de silicio, que podría formar la base de la próxima generación de tecnología de transmisión de datos.
El grafeno, un material delgado y resistente, es una estructura bidimensional (2D) que consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. El grafeno es impermeable a las moléculas y tiene una alta conductividad eléctrica y térmica, mucho mayor en comparación con el silicio.
También es un conductor transparente, que combina de manera única propiedades eléctricas y ópticas. Su capacidad superior y sobresaliente para conducir electricidad podría revolucionar la tecnología de semiconductores, y sus propiedades ópticas ajustables confirman que el grafeno ofrece una solución integral para la tecnología fotónica.
Como participante activo en el programa de investigación Graphene Flagship de la Unión Europea, IHP se centra en el desarrollo de una plataforma fotónica basada en grafeno y su fabricación en una línea piloto de silicio estándar de 200 mm. Dentro del programa Graphene Flagship, IHP participa activamente en dos proyectos de investigación innovadores: 2D-PL y Gatepost.
Proyecto 2D Materials Pilot Line (2D-PL)
En el marco del proyecto 2D Materials Pilot Line (2D-PL), el IHP está trabajando en un consorcio europeo para establecer una línea piloto de fabricación de materiales bidimensionales, incluido el grafeno, que permita el desarrollo de módulos de prototipado integrados en fotónica y electrónica utilizando estos materiales. El instituto aporta su experiencia en la integración del grafeno con semiconductores tradicionales, lo que supone un paso clave hacia la comercialización de soluciones basadas en materiales 2D.
Además, ofrece un servicio experimental Multi-Project Wafer (MPW), que proporciona a investigadores y empresas acceso a una plataforma de fabricación avanzada, que les permite integrar sus diseños en obleas de silicio compartidas, lo que permite el prototipado de chips de grafeno a un coste significativamente reducido.
Proyecto Gatepost
Respecto al proyecto A Graphene-based All-Optical Technology Platform for Secure Internet of Things (Gatepost), coordinado por el IHP, es uno de los dos proyectos europeos que actualmente se dedican a investigar la combinación de fotónica y grafeno. El objetivo del proyecto es revolucionar el procesamiento de datos y la seguridad en el IoT a través de un enfoque novedoso basado en grafeno.
El proyecto Gatepost tiene como objetivo fabricar una nueva plataforma informática totalmente óptica basada en grafeno en la línea piloto del IHP. Aquí, el instituto ofrece su experiencia en el diseño, fabricación y prueba de circuitos integrados fotónicos de grafeno.
A través de su participación en el programa Graphene Flagship, el IHP contribuye a acelerar la integración de materiales bidimensionales en la industria de semiconductores y a fortalecer la posición de Europa como líder en microelectrónica y materiales 2D.