Graphen auf Substraten (CVD) Wafer
Lieferung einsatzbereiter Graphenfilme für die fortschrittliche Fertigung von Bauteilen. Wählen Sie CVD-Einlagengraphen mit <strong>>95% Bedeckung</strong> auf SiO₂/Si, Saphir, Quarz, PET/PEN und Cu-Folie — bis <strong>150 mm</strong>.
Überblick
GINECHIP liefert Graphen-Thin-Films nach dem Transfer auf Substrate – abgestimmt auf Optik, elektrische Eigenschaften und Device-Prototyping.
Wählen Sie Monolayer (> 95% Abdeckung), Bilayer, Few-Layer (3–5 Lagen) oder rGO (Reduced GO) auf SiO₂/Si (90nm/285nm/300nm Oxid), Saphir, Quarz, PET, PEN oder Cu-Folie (as-grown) — bis zu 4″ (100mm) und 6″ (150mm).
Zu den Leistungszielen gehören <strong>Sheet Resistance 200–600 Ω/□</strong> sowie <strong>optische Transmission > 97% bei 550 nm</strong>.
CVD-Wachstum
Wir wachsen Graphen auf Cu-Folie mit einem kontrollierten CVD-Prozess, der ein Einkanal-/Zweischicht- sowie Few-Layer-Ergebnis unterstützt; in jedem Schritt erfolgen Qualitätsprüfungen.
- Vorbereitung der Cu-Folie & Hochtemperatur-Glühen zur Stabilisierung der Katalysatoroberfläche.
- Zersetzung der Kohlenstoffquelle auf der Kupferoberfläche zur Bildung von Monolayer-Graphen.
- Kontrolliertes Abkühlen zur Erhaltung der Schichtqualität und -gleichmäßigkeit.
- Erste Qualitätsprüfung des Films vor dem Transfer.
Der CVD-Wachstumsprozess ist auf konsistente Graphenabdeckung und elektrische/optische Leistung auf den Zielsubstraten ausgelegt.
Transferprozess
Nach dem Wachstum wird Graphen je nach Bedarf für Ihr Device entweder im Nass- oder im Trocken-Transfer von Cu auf das gewünschte Substrat übertragen.
Nass-Transfer
Zunächst wird eine PMMA-Trägerschicht verwendet; danach wird Cu geätzt und anschließend das Substrat gereinigt, um den Graphenfilm auf den Zielwafern zu erhalten.
Trocken-Transfer
Mit einem thermisch freisetzbaren Tape/PDMS-basierten Verfahren wird Graphen ohne Nassätzschritte übertragen, was eine kontrollierte Handhabung für empfindliche Device-Stack unterstützt.
Wählen Sie den Transferweg, der zu Ihrem Prozessfenster passt: nass für bewährte Abläufe, trocken für schonendere Handhabung — mit dem Ziel einer gleichmäßigen Graphenlage auf Ihren ausgewählten Substraten.
Charakterisierung & Qualitätskontrolle
Vor dem Versand werden für jede Charge die <strong>Schichtzahl</strong>, die <strong>optische Transmission</strong>, der <strong>Flächenwiderstand</strong> und die <strong>strukturelle Gleichmäßigkeit</strong> verifiziert, um eine stabile Graphenleistung auf Substraten sicherzustellen.
Raman-Spektroskopie
Die Qualität von einkristalligem Graphen wird über Raman-Kennwerte verifiziert: I₂D/I_G > 2 bei FWHM des 2D-Peaks von 25–35 cm⁻¹, für eine zuverlässige Bestätigung der Einzelschicht auf dem Substrat.
AFM-Oberflächenanalyse
Die Oberflächenqualität wird über RMS-Rauigkeit < 0,3 nm gesteuert. Nach dem Transfer bleibt die Sauberkeit erhalten, um die Integration in nachgelagerte Prozesse zu unterstützen.
Elektrische Leistungsfähigkeit
Der Ladungstransport wird durch FET-Mobilität von 1.000–5.000 cm²/V·s auf SiO₂/Si belegt und unterstützt ein hochwertiges Kanalverhalten für Anwendungen in der transparenten Elektronik.
Graphen vs. ITO vs. Silbernanodrähte
Wenn Sie ultradünne Transparenz mit kontrollierbarem Flächenwiderstand benötigen, bietet Graphen eine kohlenstoffbasierte Alternative zu herkömmlichen transparenten Leitern wie <strong>ITO</strong> und <strong>Silbernanodrähten</strong>—mit verifizierten optischen und elektrischen Kennwerten für eine prozessfertige Substratintegration.
| Parameter | Graphen (CVD-Einlagig) | ITO (In₂O₃:Sn) | Silbernanodraht-Netzwerk |
|---|---|---|---|
| Material | Graphene (CVD monolayer) | ITO (In₂O₃:Sn) | Ag Nanowire Network |
| Flächenwiderstand | 200–600 Ω/sq | 10–50 Ω/sq | 10–100 Ω/sq |
| Transparenz (550nm) | > 97% | 85–92% | 85–92% |
| Flexibilität | Excellent (bend radius < 1mm) | Poor (brittle, cracks at ~2% strain) | Good (bend radius ~3mm) |
| Mechanische Haltbarkeit | Outstanding (tensile strength 130 GPa) | Fragile (ceramic, low fracture toughness) | Moderate (corrosion-prone) |
| Chemische Beständigkeit | Excellent (inert, acid/base resistant) | Moderate (acid-sensitive, In leaching) | Poor (Ag oxidation/sulfidation) |
| Wärmeleitfähigkeit | ~5,000 W/m·K (in-plane) | ~10 W/m·K | ~30 W/m·K |
| Rohstoffverfügbarkeit | Carbon: abundant, low cost | Indium: critical raw material, supply risk | Silver: precious metal, price volatility |
| Prozesstemperatur | CVD at ~1,000°C; transfer at RT | Sputter deposition at 200–400°C | Solution coating, anneal at 120–200°C |
| Skalierbarkeit | Wafer-scale demonstrated (150mm); roll-to-roll emerging | Mature; large-area sputtering established | Roll-to-roll compatible; limited uniformity |
| Am besten geeignet für | Flexible, transparent, high-frequency; 2D heterostructures | Rigid touch screens, LCDs, low-cost TCO | Flexible touch, EMI shielding, heaters |
Anwendungen
Flexible Displays & Wearables
Durch die Übertragung von Mono-/Bilayer- sowie Few-Layer-Graphen auf ausgewählte Substrate erhalten Sie hohe optische Transmission und eine gleichmäßige Bedeckung für flexible, transparente Elektronik.
Biosensoren
Graphen-auf-Substrat-Plattformen unterstützen eine hochsensible Oberflächeninteraktion. Mit kontrolliertem Schichttyp (Monolayer, Bilayer, 3–5 Lagen) lassen sich maßgeschneiderte elektrochemische Antworten erzielen.
Hochfrequenz-/RF-Bauteile
Abstimmbare elektrische Eigenschaften: Für den übertragenen Monolayer liegt der <strong>Flächenwiderstand bei 200–600 Ω/□</strong>. Das unterstützt die Entwicklung von RF-Bauteilen, bei denen Gleichmäßigkeit und Leitfähigkeit entscheidend sind.
Energiespeicher & Batterien
Graphen und rGO auf konstruierten Substraten liefern leitfähige, oberflächenaktive Schichten für Elektroden und Zwischenlagen und ermöglichen eine konsistente Fertigung auf gängigen Wafergrößen (bis 6″).
Forschung zu 2D-Heterostrukturen
Wählen Sie den Graphen-Typ (Monolayer >95% Bedeckung, Bilayer, 3–5 Lagen, rGO) und Substratoptionen (SiO₂/Si, Saphir, Quarz, PET/PEN, Cu-Folie as-grown), um kontrollierte Stapelstrukturen und Interface-Studien aufzubauen.
Gas- & Chemiesensoren
Reduziertes GO (rGO) und Multi-Layer-Graphen auf stabilen Substraten unterstützen sensorische Effekte durch Adsorption. Das Ziel für die gleichmäßige Bedeckung per <strong>Raman-Mapping</strong> liegt bei >95% für ein konsistentes Signalverhalten.
Technische Spezifikationen
| Parameter | Verfügbarer Bereich |
|---|---|
| Graphen-Typ | Monolayer (> 95% coverage), Bilayer, Few-layer (3–5 layers), Reduced GO (rGO) |
| Substratoptionen | SiO₂/Si (90nm/285nm/300nm oxide), Sapphire, Quartz, PET, PEN, Cu foil (as-grown) |
| Wafer-Größe | Up to 4″ (100mm), 6″ (150mm), custom sizes |
| CVD-Wachstumsverfahren | CVD on Cu foil, transfer to target substrate |
| Bedeckung | > 95% monolayer by Raman mapping |
| Flächenwiderstand | 200–600 Ω/sq (monolayer, transferred) |
| Optische Transmission | > 97% at 550nm (monolayer) |
| Raman-I₂D/I_G-Verhältnis | > 2 for monolayer; < 0.5 D/G |
| 2D-Peak-FWHM | 25–35 cm⁻¹ for monolayer, Lorentzian fit |
| Mobilität (FET) | FET mobility: 1,000–5,000 cm²/V·s on SiO₂/Si |
| Dotierungsniveau | As-transferred: p-type 10¹²–10¹³ cm⁻² |
| Korngröße | 10–50μm (standard CVD), up to 1mm (optimized) |
| Oberflächenrauheit | Conforms to substrate; Si/SiO₂ roughness < 0.3nm RMS after transfer |
| Rückstände | PMMA minimized, thermal annealing available for cleaner surface |
| Verpackung | Vacuum-sealed, desiccant pack, Class 100 |
Qualität & Zertifizierung
Die Qualitätssicherung wird durch Produktionskontrollen und Dokumentation unterstützt: <strong>Einschicht-Graphen mit > 95% Bedeckung</strong>, <strong>Flächenwiderstand 200–600 Ω/sq</strong>, <strong>optische Transmission > 97% bei 550 nm</strong>, <strong>Korngröße 10–50 μm (bis 1 mm)</strong> und <strong>Oberflächenrauigkeit < 0,3 nm RMS</strong>. Die Verpackung erfolgt in <strong>Class 100</strong> mit <strong>ISO 9001:2015</strong> sowie <strong>RoHS/REACH</strong>-Konformität.
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