El grafeno conducirá a avances clave para la próxima generación de la fotónica. La fotónica es una tecnología habilitadora clave (Key Enabling Technology, KET) para resolver los grandes desafíos planteados en materia de salud, cambio climático, tecnologías de la información y telecomunicaciones, entre otras. La principal barrera a la que se enfrenta el grafeno para su despliegue en el mercado es la dificultad que presentan los procesos de crecimiento y fabricación de grafeno para ser llevados a una escala comercial. El proyecto ARCANGEL permitirá escalar los procesos desarrollados en el NTC desde los tamaños de muestras a escala laboratorio a tamaños de oblea completa de hasta 150 mm. Integraremos grafeno con la madura tecnología fotónica de silicio a escala de obleas con reproducibilidad de dispositivo a dispositivo y alto rendimiento.
En la última década se han estudiado numerosos calcogenuros como aislantes topológicos (familia del Bi2Se3), semiconductores de tipo Rashba (familia del BiTeI) y semimetales topológicos de diferentes clases (entre ellos de tipo Z2 como el GaGeTe) que son temas de rabiosa actualidad. Todos estos calcogenuros presentan elevado interés en computación cuántica, espintrónica, fotónica, materiales de cambio de fase y materiales termoeléctricos de alta eficiencia si bien el estudio de las propiedades de estos compuestos en el límite 2D es todavía incipiente. El proyecto ARCANGEL permitirá estudiar las propiedades de estos materiales cuyas propiedades 3D son conocidas en el límite 2D de cara a explorar sus posibles aplicaciones.
La integración de materiales de cambio de fase (óxidos de vanadio o calcogenuros) en la tecnología fotónica de silicio es un tema de actualidad debido a su capacidad de desarrollar dispositivos altamente compactos y con un consumo energético mucho menor a las soluciones actuales. En este proyecto se explotarán las herramientas de la nanotecnología para desarrollar, mediante un control perfecto de sus bloques constitutivos en la escala nanométrica, dispositivos funcionales basados en materiales que cambian de fase mediante estímulos eléctricos de forma que integren la mayor cantidad de información en el menor tamaño posible.