歐盟發布石墨烯科技路線圖

    鋰電世界 近日，歐盟未來新興技術（FET）石墨烯旗艦計劃發布了首份招標公告和科技路線圖，介紹了擬資助的研究課題和支持課題，以及根據領域劃分的工作任務，每項課題都涉及多項工作任務。

    根據路線圖，石墨烯旗艦計劃將分兩階段進行：初始熱身階段（2013年10月1日至2016年3月31日，共資助5400萬歐元）和穩定階段（2016年4月開始，預計每年資助5000萬歐元）。

    化學傳感器、生物傳感器與生物界面

    石墨烯及相關材料（GRM）對分子間相互作用非常敏感，是制造化學傳感器的理想材料，理論上可以實現單分子檢測，更進一步還能開發用于生物系統的界面傳感器。新興傳感技術與生物學的融合能實現亞細胞分辨率的細胞表面動力學研究，并制造出新型器件。該課題旨在研究與開發基于GRM的醫用新技術，具體目標包括：實現對單分子（無論是氣相還是液相）的選擇性檢測；開發細胞仿生系統；檢測膜/細胞表面的電場與化學梯度；開發多向界面，解決電子器件與生物軟組織間的機械失配問題。

     GRM與半導體器件的集成

     GRM與傳統的基于硅、GaAs、GaNg、InP的半導體器件的集成，可以提升混合系統的性能。該課題旨在針對GRM膜的轉移與鍵合開發一種產業級的可擴展方法，從而實現GRM在半導體平臺上的后端集成。相關提案須關注GRM的轉移與鍵合，以及GRM與半導體器件間界面的設計。結合了GRM和半導體材料兩者功能的混合系統應作為工作集成器件發揮其潛能。

    具體目標包括：尋求一條可擴展的途徑，以便GRM膜集成到半導體系統時能實現晶片規模集成；針對電學、力學、熱學性質和其他接觸性質，對GRM與半導體器件的相互作用進行設計，以實現不同目標的應用；使用最先進的計量技術評估被集成的GRM層的質量；實現混合系統的實際應用。

    面向射頻應用的無源組件

    該課題旨在開發與測試天線、電子互連、熱擴散層、過濾器和微機電系統等無源組件在高頻電子領域的不同應用。該課題還關注包括可用開關控制的屏障、自混合天線與光學透明器件在內的新型微波天線與器件。具體目標包括：設計并實現基于GRM的無源射頻組件；使用最先進的表征技術和評估方法驗證組件性能，以滿足不同應用的具體需求；申請者應在提案中清楚描述和探討其預想的無源組件優于傳統技術之處。

    硅光子學的集成

    該課題旨在面向下一代計算與通信系統，開發集成GRM與硅波導和無源光路的方法，特別是可使現有的類CMOS硅制造基礎設施在未來實現晶片規模集成的可擴展方案。具體目標包括：展示GRM與硅基光電集成電路晶片規模集成的可能性；在集成GRM基調制器和檢測器與硅光子電路的基礎上對光互連進行驗證；利用最先進的計量技術，優化和評估電路的性能與能效；證明非線性器件可實現全光數據處理。

    高頻電子學

    該項任務旨在針對基于石墨烯的高頻電子技術的開發制定長期愿景。具體目標包括：優化關鍵的加工技術，涉及接觸電阻、柵極堆棧、鈍化、帶隙工程和不同二維材料的整合；確定制造石墨烯基高頻集成電路面臨的關鍵技術瓶頸，并開發相應的解決方案；針對石墨烯基高頻器件的制造提出新理念；針對材料、流程和器件定義相應的標準化途徑；將石墨烯視為下一代高性能電子材料，制定清晰、詳細的開發路線圖。

    光電子學

    該項任務旨在通過石墨烯電子和光子組件（如激光器、開關、光波導、光頻3轉換器、放大器、空腔、調制器、光檢測器、納米光子組件、超材料、太陽能電池等）的融合與集成，創建新的石墨烯光子學和光電子學領域。這需要針對石墨烯及相關的二維層狀材料開發不同的制造方法。此外，還需提供廣泛的理論支持，以促進對石墨烯及二維材料光學行為和光電響應的理解。

    傳感器

    該項任務旨在開發基于石墨烯薄膜的傳感器件，特別是開發靈敏度高、用途廣的傳感器件，并通過建模對其進行原理驗證。具體任務包括：樣品制備與基礎測試；傳感器工作原理描述；通過建模進行技術和可行性評估。

    柔性電子學

    該項任務旨在研究石墨烯在柔性電子器件和系統開發所需的關鍵技術方面的用途，涉及材料與制造過程、靈活的能源解決方案、柔性射頻電子學和無線連接方案、柔性傳感器、柔性無源電子技術、面向柔性電子學的系統級平臺等領域。

    與招標公告同時發布的還包括一份石墨烯科技路線圖。該路線圖計劃每兩年更新一次，旨在為基于石墨烯、二維晶體和混合系統產品的開發提供指導。